探测器像元尺寸对航空光电系统成像性能影响分析

作者： 王惠林   吴雄雄   蒋萧村   来源： 应用光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态范围   作用距离   像元尺寸   探测器   调制传递函数   信噪比  

描述： 针对航空光电系统成像性能要求，从探测器像元尺寸出发，研究了探测器像元尺寸对探测器动态范围、信噪比、调制传递函数等性能参数的影响，并分析了探测器像元尺寸对光电系统分辨率、信噪比、探测识别作用距离等总体性能参数的影响，最后列举了国外典型航空光电系统参数及其选用的探测器参数。通过分析探测器性能参数与系统总体性能参数之间的关系，给出探测器像元尺寸选型及航空光电系统Fλ/d典型值的建议，即一般情况下航空光电系统为了获得远距离高像质图像，优先选用大像元探测器，并综合权衡探测器像元尺寸与系统Fλ/d之间的关系，将Fλ/d控制在2以内。

航空光电侦察技术发展研究

作者： 王惠林   宁飞   刘吉龙   来源： 应用光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 侦察监视   航空光电   发展趋势   作战任务  

描述： 航空光电侦察具有隐蔽性强、直观性好、分辨率高等优点，一直是各国军事侦察的重要手段。根据作战任务需求，将航空光电系统分为凝视观瞄、情报侦察监视、红外搜索与跟踪、告警与对抗四大类。列举了典型产品，分析其特点及技术途径，从光学实现、稳定平台演进、瞄准线稳定、态势感知、轻量化、多任务协同、开放式系统架构（open systems architecture, OSA）等多方面分析国内外航空光电侦察技术和装备的发展情况及趋势。

航空光电系统瞄准线惯性稳定技术研究

作者： 王惠林   姜世洲   杜言鲁   谢娜   程刚   来源： 中国科学:技术科学 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空光电系统   瞄准线   结构特性   惯性稳定   扰动因素   控制回路  

描述： 从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对瞄准线惯性稳定性能的影响,指导惯性稳定平台结构与控制系统设计.为满足航空光电系统远程探测的需求,克服内部光学元件相对位移或变形引起的瞄准线抖动,在惯性稳定平台基础上引入基于参考光的高精度瞄准线惯性稳定技术,并开展了相关分析与实验工作,最后对瞄准线惯性稳定技术的发展提出了几点建议.

航空光电成像系统像移补偿技术研究

作者： 吴雄雄   栾亚东   王惠林   郑凤翥   王明超   马莉   吴珧瑞   来源： 应用光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 像移补偿   成像质量   波像差   离焦   快调反射镜   调制传递函数  

描述： 航空光电成像系统由于像移的存在导致成像分辨率下降，严重影响航空光电系统的整机性能。采用像移补偿技术可以提高航空光电系统成像质量。分析了移动探测器像移补偿技术原理与运动光学元件像移补偿技术原理，重点研究了基于快调反射镜(FSM)的高精度像移补偿技术。通过工程简化分析，分别推导了快调反射镜位于平行光路和会聚光路的像移补偿随动角度规律，并针对会聚光路中快调反射镜带来的离焦量进行分析，讨论了离焦量对光学系统波像差的影响。仿真结果表明，随着离焦量的增加，波像差呈线性增大趋势。通过分析光学系统波像差对其光学调制传递函数（MTF）的影响，结果表明F数等于8，在奈奎斯特频率处，当离焦量在0.1 mm以内，光学调制传递函数MTF的下降量在26.6%以内。

大气湍流对航空光电侦察图像质量影响因素分析

作者： 吴雄雄   王惠林   宁飞   张文博   刘吉龙   王明超   来源： 应用光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 大气相干直径   图像质量   大气湍流   调制传递函数  

描述： 大气湍流效应是严重影响航空光电侦察系统图像质量的重要因素之一。从大气湍流参数描述出发，研究了大气湍流对光学系统成像质量的影响机理，分析了大气湍流影响光学系统调制传递函数（modulation transfer function,MTF）的影响因素，建立了大气湍流影响光学系统成像MTF的理论模型。仿真结果表明，在大气湍流影响下，光学系统光瞳口径与大气相干直径的比值对光学系统成像MTF影响较大。通过光学系统地面外场实验图像测试对比，验证了实际光学系统受到大气湍流影响后的成像MTF理论模型。研究结果可为大气湍流影响下的航空光电侦察系统设计及提升其成像质量提供理论支持。

大气湍流对航空光电侦察图像质量影响因素分析

作者： 吴雄雄   王惠林   宁飞   张文博   刘吉龙   王明超   来源： 应用光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 大气相干直径   图像质量   大气湍流   调制传递函数  

描述： 大气湍流效应是严重影响航空光电侦察系统图像质量的重要因素之一。从大气湍流参数描述出发，研究了大气湍流对光学系统成像质量的影响机理，分析了大气湍流影响光学系统调制传递函数（modulation transfer function,MTF）的影响因素，建立了大气湍流影响光学系统成像MTF的理论模型。仿真结果表明，在大气湍流影响下，光学系统光瞳口径与大气相干直径的比值对光学系统成像MTF影响较大。通过光学系统地面外场实验图像测试对比，验证了实际光学系统受到大气湍流影响后的成像MTF理论模型。研究结果可为大气湍流影响下的航空光电侦察系统设计及提升其成像质量提供理论支持。