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1 任务背景概述
在地势平坦开阔地带的重要基地或建筑等重点防御地区,警戒防空系统,主要目标:多旋 翼 UAV(大疆)300mm×300mm-500mm×500mm)典型低小慢目标,战术 UAV,以及其它空中目标 为主要任务目标,次要应用反器材,未爆物等。
使用全被动红外光电搜索跟踪系统,陀螺稳定目标自动跟踪瞄准。具备全被动,全远程遥 控、自动组网。对作用空域目标具备自动搜索、自动跟踪、直接毁伤能力。
作用距离为近距离,根据目标不同大小,为 400-1000m 范围(有效作用距离)。轻量化总体 重量为百公斤级别,适合半移动配置。
使用新一代大功率光纤激光器,体积小功率高,模块可扩展。3000w、5000w、8000w 三种不 同配置。适合大量装备。
2 系统介绍
系统采用陀螺稳定瞄准线稳定技术,具备全被动 360°空中目标搜索跟踪一体化能力,可 以通过总线集成防空网络。开放式接口,可接入目标搜索雷达、电侦定位系统以及空情指挥系 统。提高系统任务能力。
采用提高光束质量减少激光光斑尺寸,直接稳定光轴瞄准等技术。使得总体积减少, 价格 降低。性价比更优。
2.1 系统构成
包括如下 4 个部分:IRST(Infrared search and tracking system)周视光电搜索单元、 高能激光跟踪瞄准单元(包括陀螺稳定瞄准平台及目标处理系统)、高能激光器单元 HLU(包括 激光器、能源模块、冷却模块)、指控一体操控单元(CCU)。辅助系统发电机、储能系统按实际 要求另配。
2.2 系统主要技术指标
2.3 周视搜索单元 IRST 技术指标
周视搜索系统 IRST:
视野覆盖范围 360°×(2-16°) ×3;
目标数据更新率: 0.5-1Hz;每 2s 一次;单圈 8°;
工作角度范围: 方位 360º,俯仰-10º~+60°;
目标处理数量(个): 6
搜索状态:同时识别 6+个,向指挥控制系统发送最危险的 1 个。
根据目标的发现识别距离的不同,配套 3 种不同的高能激光器平台,系统含 IRST,分别对 应 3Kw、5Kw 和 8Kw 高能激光系统。
IRST 为周视所搜凝视跟踪为一体,自动转换,自主联网。可接入军用标准数据链, 从而进行 广域防空部署控制。并获得防空中心的空情数据。
技术指标
IRST 光学系统技术指标:
1 热像仪:
探测器类型: MCT 锑镉汞中波制冷焦平面
像元尺寸: 15μm×15μm
像元阵列: 640×512
响应波段: 3.0μm~5.0μm;
噪声等效温差(NETD): ≤35mk/F=4.0(@25℃)
焦距: f=15-300mm 连续变焦
(2x 电子变倍)
F 数: F= 4.0;
调焦方式: 20 倍连续变焦,消热差设计
视场(FOV): (W)35.0°×29.0°
~(N) 1.8°×1.4°
电子变倍: 2×
2 可见光相机:
传感器类型: 低感彩色 CMOS
像元尺寸: 5.5μm×5.5μm
像元阵列: 1920×1080
响应波段: 0.4μm~0.9μm
灵敏度(Lx): ≤0.005Lx/F=2.8
视场(FOV): 31.5°~0.98°38 倍连续变焦
F 数: F1.9(W)~F6.0(N)
焦距: f=8.1mm~ 310mm
3 激光测距机:
类型: 半导体泵浦
测距范围: 50m~8,000m
测量精度: ±1m
准测率: ≥98%
重复频率: 5Hz
激光波长: 1.530μm
激光光束角: 0.3mrad
4 陀螺稳定光电转塔技术指标
体积:转塔 Φ343×526(mm);
电子箱 315×125×194(mm);
重量:转塔 ≤28(Kg);
电子箱 ≤6.5 Kg);
使用温度: -30℃~55℃;
存储温度: -40℃~70℃;
相对湿度: ≤95%(25℃);
转动范围:
方位 360°连续;
俯仰 -120°~ +30°;
旋转角速度
方位 0.05°/s ~90.0°/S;
俯仰 0.05°/s ~90.0°/S;
最大角加速度:
方位 ≥100°/S2;
俯仰 ≥100°/S2;
瞄准线角位置精度:
方位&俯仰 ≤0.10mrad(1σ);
瞄准线稳定精度:
方位&俯仰 ≤0.050mrad(1σ);
对外接口: CANBUS,RS422,tcp/ip
内置图像跟踪系统,
跟踪误差: 2 像素(1σ)
功能模块: GIS/IMU
电气性能指标:
额定电压: 28VDC;
电压范围: 18VDC~32VDC;
输入电流:
平均工作电流: ≤7A;
最大工作电流: ≤15A;
功率:
常值 ≤100W;
峰值 ≤250W;
振动: MIL-STD 810/GJB150-2009.16 A 中振动实验环境要求
冲击: MIL-STD 810/GJB150-2009.18 A 中冲击实验环境要求
MTBF: ≥500h
2.4 高能激光目标跟踪瞄准单元
高能激光目标跟踪瞄准单元,同轴瞄准光电系统以及陀螺稳定承载平台组成。双向瞄准线 陀螺稳定。内载 3 光传感器制冷中波红外、彩色可见光相机、激光测距机及激光器镜头(高能
激光发射镜头)。
1. 陀螺稳定平台技术指标(含光学系统)
1 激光光学镜头:
陀螺稳定平台装有内置高能激光器同轴瞄准光学系统,指标如下: 同轴瞄准光学系统:
光学类型: 非球面准直光学透射
波段: 1070+/-10nm
接口: QBH/QD 水冷
输出光斑: 20-50mm
口径: 210mm
准直焦距: f=1500mm
调焦范围: 50-1200m
2 红 外 光学系统:
探测器类型: MCT 锑镉汞第三代中波
制冷焦平面
像元尺寸: 15μm×15μm
像元阵列: 640×512
响应波段: 3.0μm~5.0μm;
噪声等效温差(NETD): ≤30mk/F=4.0(@25℃)
焦距: f=15-300mm 连续(2x 电子变倍)
F 数:
对焦方式:
调焦方式:
视场(FOV):
电子变倍:
2 可见光相机:
传感器类型: 像元尺寸:
像元阵列:
响应波段:
灵敏度(Lx): 视场(FOV):
F 数: 焦距:
3.陀螺稳定平台技术指标
体积:转塔 电子箱
重量:转塔
电子箱
转动范围:
方位 俯仰
旋转角速度 方位
俯仰
最大角加速度: 方位
俯仰
瞄准线角位置精度: 方位&俯仰
瞄准线稳定精度: 方位&俯仰
内置图像跟踪系统, 跟踪误差:
功能模块:
电气性能指标: 额定电压:
电压范围: 功率:
常值 峰值
对外接口: 使用温度:
F= 4.0;
自动,消热差设计
20 倍连续变焦,消热差设计 (W)35.0°×29.0°
~(N) 1.8°×1.4°
2×
低感彩色 CMOS 5.5μm×5.5μm 1920×1080
0.4μm~0.9μm ≤0.05Lx/F=2.8
29.2°~0.67°49 倍连续变焦 F1.9(W)~F6.0(N)
f=15mm~ 750mm
Φ740×723(mm);
630×125×194(mm);
≤78(Kg); ≤32.5 Kg);
±170°单圈;
-15°~ +90°;
0.02°/s ~60.0°/S; 0.02°/s ~60.0°/S;
≥90°/S2; ≥90°/S2;
≤0.5mrad(1σ); ≤0.03mrad(1σ);
2 像素(1σ) GIS/IMU
28VDC;
18~32VDC;
≤670W; ≤1750W;
CANBUS,RS422,tcp/ip -30℃~50℃;
存储温度: -45℃~70℃;
相对湿度: ≤70%(25℃);
2.5 高能激光系统技术指标
高能光纤激光器,由多个窄线宽激光功率模块组成,每个模块包括 2Kw 光输出功率。 高能激光系统按照功率不同分别装 1,2,3 个高能光纤激光模块。
高能激光器主要技术指标:
|
编 号 |
技术参数 |
激光器类型 |
||
|
3Kw |
6Kw |
9Kw |
||
|
1 |
工作模式 |
连续 |
||
|
2 |
偏振态 |
随机 |
||
|
3 |
光束质量(M2) |
≤1.6 |
||
|
4 |
有效输出功率 |
3Kw |
5Kw |
8Kw |
|
5 |
输出功率调节 |
10%∽100% |
||
|
6 |
输出类型 |
自由空间输出,准直光束+调束 |
||
|
7 |
输出光束直径(90%功 率范围) |
20mm |
25mm |
30mm |
|
8 |
上升/下降时间 |
30-50uS |
||
|
9 |
指令下达激光使能启 动时间 |
300ms |
500ms |
500ms |
|
10 |
输出功率不稳定性 |
±2.5% |
||
|
11 |
工作波长 |
1080±5nm |
||
|
12 |
激光器尺寸 (含水冷及储能电源) (mm) |
520×600× 1100 |
520×680 ×1260 |
720×680 ×1260 |
|
13 |
激光器重量(Kg) |
120 |
150 |
270 |
|
14 |
工作电压 |
DC 220∽400 |
||
|
15 |
系统输入功率 |
4.5Kw |
6.8Kw |
10Kw |
|
16 |
对外接口 |
Can/TCP/IP |
||
|
17 |
工作温度 |
-30∽50℃ |
||
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