孙 浩,于 兴,高 益,邓 岩,梁进智

(北京华北莱茵光电技术有限公司,北京 100015)

1 引 言

战法灵活的狙击战,被广泛应用于现代战争。这种战术能够在战场上给敌方造成巨大的伤亡和恐慌[1]。为了应对日趋严重的狙击战威胁,各国均开展了反狙击手探测系统的研究,其中红外探测具有高分辨率、响应时间短、探测距离远、定位精度高和高隐蔽性等优点,被广泛应用于反狙击手探测系统的设计中。红外反狙击手探测系统通过探测枪口闪光或弹丸飞行时与大气摩擦产生的红外信号来确定敌方狙击手位置[2],系统要求具备360°周视能力和一定的俯仰角度同时还需要有较高的实时性。

红外周视系统按照实现方式分为多视图型和单视图型两类[3]。其中多视图型周视系统一般使用TDI探测器分时扫描或者多面阵探测器孔径拼接,这两种实现方式实时性低、成本高,无法满足探测需求。单视图型周视系统采用凝视型面阵探测器,通过鱼眼透镜实现周视成像,具有成本低、实时性高的优点。传统的鱼眼透射式光学系统为了引入视场,光线在第一透镜处会有一个较大的偏折产生严重色散,需要加入多组透镜对系统像差进行平衡,采用折反混合式系统通过二次曲面反射镜引入视场能够降低色散,从而使系统的结构更为简单,此外经过设计的反射式结构在增加光程的同时能够减小系统长度,使系统结构更为紧凑利于多平台的应用。本文基于3.7～4.8 μm、阵列规模640×512制冷型红外探测器设计了视场为360×(-15°～+50°)的折反混合式光学系统,适用于红外反狙击手探测及类似应用场景下的态势感知。……