ВКР: ВКР / Дипломная работа (Э-8) на тему "Модуль оптико-электронного противодействия"

Что в архиве:
Оформление квалификационной работы:

Расчетно-пояснительная записка на 67 листах формата А4.

Перечень графического (иллюстративного) материала (чертежи, плакаты, слайды и т.п.)
_Чертежи А1 – 2 шт, плакаты А1 – 7 шт_
РЕФЕРАТ
Расчетно-пояснительная записка 67 с., 43 рис., 12 табл., 11 источников.
МОДУЛЬ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ
Объектом исследования является модуль оптико-электронного противодействия.
Целью данной работы является разработка модуля оптико-электронного противодействия на базе прожекторной установки и исследование комплекса физических параметров его работы. Основным объектом теоретических расчетов и экспериментальных исследований является плазменная ксеноновая лампа, которая используется в качестве источника излучения.
Задачи работы:
• Расчет электротехнических, термодинамических и оптических характеристик плазменной дуги ксеноновой лампы;
• Разработка конструкции оптического модуля, электрической и функциональной схем работы;
• Экспериментальное исследование оптических параметров источника излучения, сравнение с расчетными данными, анализ результатов;
• Моделирование оптической системы в программной среде «Trace Pro» и исследование дефокусировки как инструмента влияния на оптические характеристики установки.








СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Светотехнические средства постановки помех 6
1.1 Виды оптических помех 6
1.2 Средства создания оптических помех 8
2 Расчет параметров источника излучения 15
2.1 Исходные данные 15
2.2 Расчет электротехнических параметров 16
2.3 Расчет термодинамических параметров 20
2.4 Расчет оптических параметров 23
2.5 Критерий эффективности работы в режиме постановки помех 25
3. Конструкторская часть 27
3.1 Разработка конструкции 27
3.2 Основные параметры 29
3.3 Режимы работы 30
4. Экспериментальная часть 32
4.1 Исследование электротехнических параметров 32
4.2 Исследование оптических параметров 35
5. Численное моделирование оптической системы 42
5.1 Определение дистанции оформления пучка 42
5.2 Верификация программного продукта 44
5.3 Исследование влияния дефокусировки 51
5.4 Выводы 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
ПРИЛОЖЕНИЕ А 66

 
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в России отсутствует собственное производство мощных прожекторных установок с большой дальностью луча, предназначенных для проведения навигационных, поисковых, аварийно-спасательных и др. работ. Практически все используемые на судах, в гражданской авиации, в пограничных войсках, подразделениях Министерства обороны мощные прожекторные установки – импортного производства.
В то же время в нашей стране, в частности, в МГТУ им. Н.Э. Баумана, накоплен большой научно-технический задел в области разработок и создания мощных плазменных источников излучения высокой и сверхвысокой спектральной яркости. Такие источники излучения могут быть использованы для создания прожекторных установок нового поколения – установок, обладающих экстремально высокими световыми характеристиками и позволяющих решать широкий круг актуальных на сегодняшний день задач, в том числе и задач, актуальных для освоения арктического региона.
В круг решаемых такими прожекторными установками задач, помимо традиционных – освещение, навигация, аварийно-спасательные работы, - могут входить также ряд принципиально новых задач и выполняемых функций, а именно:
- функции помехового устройства оптико-визуальным и оптико-электронным средствам наблюдения, разведки и прицеливания, включая оптико-электронные средства, установленные на БПЛА и роботизированных боевых комплексах;
- функции скрытой подсветки объектов в ближней ИК области спектра.
В ВС РФ, согласно данным СМИ, принято на вооружение только одно средство, которое можно отнести к данному типу, - станция оптико-визуальных помех "Грач" (или «Филин» (разработка АО "Опытный завод "Интеграл" (г. Санкт-Петербург), входит в АО «Объединенная приборостроительная корпорация»). Такая станция при достаточно больших массогабаритных характеристиках (130 кг) и энергопотреблении (3 кВт) имеет сравнительно невысокую осевую силу света - 2 млн. кандел, в отличие от зарубежных аналогов, характерные значения силы света которых составляют 10...20 млн. кандел при потребляемой мощности порядка нескольких десятков-сотен ватт.  
1 Светотехнические средства постановки помех
1.1 Виды оптических помех
По реализуемому при действии на оптико-электронные средства (ОЭСр) эффекту преднамеренные помехи подразделяются на маскирующие, имитирующие, возмущающие, ослепляющие и поражающие. Первые три вида помех являются помехами без последействия, т.е. при их создании помеховый эффект исчезает сразу после прекращения действия (выключения) помехи [1].
Ослепляющие и поражающие помехи являются помехами с последействием. Помеховый эффект при их создании сохраняется и после прекращения действия помехи. Эти помехи могут создаваться прямым воздействием на фотоприемные устройства достаточно мощного оптического некогерентного или лазерного излучения. Если такое излучение приводит к обратимым изменениям (например, засветке) характеристик фотоприемного устройства, исчезающим через некоторое время после прекращения действия помехи, то соответствующая помеха относится к ослепляющим. Если изменения фотоприемного устройства необратимы (прожиг фоточувствительного слоя, разрушение фотокатода), то реализующая это воздействие помеха относится к поражающим.