一种折反式激光半主动导引头光学系统

宋岩峰,郝 群,孙卫平,刘 灏,李 杰

(1.西安现代控制技术研究所,陕西 西安 710065；2.北京理工大学光电学院,北京 100081)

1 引 言

激光半主动制导具有制导精度高、首发命中率高、抗干扰能力强、结构简单、成本较低、使用方便等特点,被公认为一种成熟、精确的制导体制,被广泛应用于各类战术武器装备中[1-2]。激光导引头作为激光半主动制导武器的关键部件,通过前端光学系统接收激光照射器照射在目标上的激光漫反射回波,并在四象限探测器靶面上形成一定大小的光斑。通过计算四象限探测器上激光光斑的重心位置,解算出弹目参数后发送给制导控制系统,从而形成制导回路[3-4]。

光学系统作为半主动激光导引头的关键部件,其性能好坏直接影响着导引头的探测距离和制导精度等重要指标。在结构实现形式上,通常有折射式结构和折反式结构等两种。其中,折射式光学系统的优点是结构简单、中心无遮拦、光能损失小、容易实现大视场、成本较低等。但是,折射式光学系统存在着光学元件口径不宜过大、轴向尺寸较大等缺点。文献[3]给出的激光半主动导引头光学系统,焦距为21.6 mm,轴向尺寸则达到了52.8 mm；折反式光学系统的优点则是光学元件相对较少、轴向尺寸较小、口径容易做大、体积相对更小、重量相对更轻等,更适用于口径较大、作用距离较远的制导导弹武器系统[5-6],如美军的AGM-114K“Hellfire”激光半主动反坦克导弹,如图1所示。

图1 AGM-114K“Hellfire”激光半主动导引头

针对某远程反坦克导弹激光半主动导引头的技术指标要求,对折反式激光导引头光学系统的结构、参量、光斑要求和像差校正等进行了分析,设计了折反式激光半主动激光导引头的光学系统。……