脉冲鉴相定距体制是激光探测领域里的一种新的体制,它综合了以上3种探测的优点,因此越来越受到人们的青睐。
7.5.4.1 脉冲鉴相定距体制的原理
脉冲鉴相定距体制是由距离选通定距体制改进和发展而来的一种系统综合性能更好的激光引信定距方法。其定距原理如图7.20所示,脉冲激光电源激励脉冲半导体激光器发射光脉冲,经光学系统准直,照射到目标表面,一部分反射光由接收光学系统接收后,聚焦到探测器光敏面上,输出电脉冲信号,经放大、整形等处理后送到脉冲鉴相器。另外,激光脉冲电源激励半导体激光器的同时,激励信号经延迟器适当地延迟后,送到脉冲鉴相器,作为基准脉冲与回波脉冲进行前沿相位比较,当两脉冲前沿重合时,表示目标在预定距离上,于是给出起爆信号。
图7.20 脉冲鉴相定距体制的原理框图
7.5.4.2 脉冲鉴相定距体制的特点
脉冲鉴相法使用脉冲前沿鉴相器代替原来的距离门,结合精密脉冲延时技术,在定距精度和灵活性上,都比距离门选通体制有较大的提高,下面分别予以说明:(www.xing528.com)
1)距离门选通体制的“定距”通常是一个距离范围,只能靠减小距离门的时间间隔来逼近某一距离点,以达到更好的精度。而脉冲鉴相定距体制从理论上来说,探测的就是一个固定的距离点,在能够精确控制光电系统内部延时的情况下,可以达到很高的定距精度。如图7.21所示为脉冲鉴相定距体制波形。当然,由于鉴相器(建立时间)工作速度的影响,也存在一个模糊距离,即定距误差。
图7.21 脉冲鉴相定距体制波形示意
2)脉冲鉴相法处理信息的主要对象是脉冲前沿的相位信息,表现在接收系统设计过程中的设计思路就是不失真地提取出脉冲的前沿相位信息,而把其他如幅度、脉宽、脉冲波形等信息剔除,或只作为抗干扰等辅助手段。这里的脉冲主要针对回波信号脉冲,因为它在空间传播、目标反射、光电转换、电脉冲放大过程中时,前沿相位信息损失较大,需要精心处理才能得到恢复,而基准脉冲只经过电子延时器,前沿相位信息基本无损失,通常无须处理。
3)由于鉴相器具有结构简单、使用灵活的特点,脉冲鉴相法结合可调节的电子脉冲延时器易于实现作用距离可现场装定的功能。另外,结合精密可调电子延时器可实现对系统延时的精确自动补偿,进一步提高系统定距精度,特别是对产品批量很大的常规武器弹药的生产和检验有较重大的现实意义。
4)脉冲鉴相定距体制可以被认为是距离门选通体制的距离门所夹的时间或空间在减小到零时的一种极限情况,在这种意义上来说,它具有更好的时空滤波特性,即更好的抗干扰特性和更低的虚警率。
由上述脉冲鉴相定距体制的特点可见,这种方法非常适合应用于要求作用距离分档可调的迫弹激光定距引信、对定距精度要求很高的云爆弹激光定距引信和反坦克的破甲弹激光定距引信中。
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