Taking a new type of complex electro-optical system as the research object,in order to address the shortcomings of poor objectivity and large allocation deviation in traditional scoring allocation method,an importance correction factor was constructed,and a reliability scoring allocation method introducing importance correction factor was proposed.Firstly,the fuzzy analytic hierarchy process was used to obtain the relative importance of the impact of functional units on the reliability of superior functional unit or system.Then,based on the relative importance,the absolute importance of the impact of functional units on the reliability of superior functional unit or system was obtained according to expert scoring rules.Finally,based on the relative and absolute importance,a functional unit importance correction factor was constructed to correct the scoring results of each functional unit.After verification and comparison,the reliability allocation value of critical functional units is at least 6%higher than the traditional scoring allocation value,and the scoring allocation method introducing importance correction factor can effectively weaken the subjective impact of the traditional scoring allocation method,release the reliability margin of critical functional units,improve the scientificity and rationality of reliability allocation of functional units,and thereby improving the reliability design level of complex systems.

对当前航空光电装备国内外发展现状及技术特点进行综述,深入分析人工智能技术应用对未来战争形态的影响;在此基础上,重点论述信息化战争背景下智能化航空光电装备未来发展的能力需求,以及一体化联合作战条件下航空光电装备未来发展趋势;最后,对航空光电装备智能化发展进行总结,强调其在未来光电情报侦察监视体系中技术层面、装备层面和体系层面发挥的作用和军事意义.

从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对瞄准线惯性稳定性能的影响,指导惯性稳定平台结构与控制系统设计.为满足航空光电系统远程探测的需求,克服内部光学元件相对位移或变形引起的瞄准线抖动,在惯性稳定平台基础上引入基于参考光的高精度瞄准线惯性稳定技术,并开展了相关分析与实验工作,最后对瞄准线惯性稳定技术的发展提出了几点建议.

针对共光路系统对环境温度的适应性问题，以温度-光学变形特性研究为基础，提出了一种基于综合传热的主镜组件分区域热控方法。建立了主镜组件的传热模型并分析了典型热控工况下的温度分布特性；对不同材质的主镜进行了热仿真，以热光学试验结果修正模型，使主镜温度场的仿真与实测结果绝对偏差小于1.4℃，同时确定了主镜组件的温度梯度控制阈值；采用分区传热策略，使主镜组件达到高温升水平、低温度梯度的热控目标。以某主镜组件为对象进行了仿真与试验：当主镜平均温升达到16℃以上时，镜体轴向温度梯度≤2.5℃，径向与周向温度梯度≤2.4℃，主镜面形变化量小于0.005λ，该结果可为共光路系统的整体热控方案设计提供优化思路。

量子技术赋予科学家直接操纵光子的能力,与传统的光辐射体系相比,测量精度得到了飞跃性的提升.但是,这种测量的精度极限在哪里?能否实现准确度更高的测量?针对上述问题,从量子测量理论切入,综述了近年来相关研究对量子测量不确定度极限的探索,并对其中涉及到的具体技术方法给出简明阐述,回顾了与计量学相关的量子光学基本工具和技术,描述实现量子增强光学测量的主要协议和策略,并总结了该领域的主要实验成果和突破.最后,探讨了为推动量子光学计量技术,未来仪器领域应重点发展的重点方向.

陀螺是光电系统瞄准线稳定的重要元器件,介绍了一种基于光电系统的光纤陀螺冗余安装方法。在冗余安装陀螺数量确定的前提下,考虑到工程实际应用的安装空间、体积、重量和成本等因素,设计了4个陀螺的八边形金字塔冗余安装方式,对此冗余安装方式的精度和可靠性进行了分析和仿真,并与无冗余安装进行了对比。同时,该安装方式可用于陀螺与磁流体动力学角速率传感器的冗余安装。结果表明,该方法使角速度测量的噪声标准差下降约25.3%,可靠性提升约1.75倍。该方法能有效解决某光电系统受安装空间限制而陀螺精度不够的问题,提升了光电系统可靠性;同时也可应用于三轴陀螺稳定光电系统中,对工程应用有一定的指导作用。

机载光电稳瞄平台受飞机作战环境的干扰因素,会引起设备环架的振动,对光电平台载荷视轴的稳定性及跟踪精度影响很大,减振的主要任务是有效隔离环境振动.与传统橡胶减振器比较,文章提出了一种新型机载光电稳瞄平台的柔性减振设计.并通过ANSYS仿真软件对新的减振模型进行了模态仿真分析,通过振动试验对设计的性能进行了有效评估,测试结果与仿真评估误差为0.56％,说明该设计对机载光电稳瞄平台具有减振性.

航空光电侦察具有隐蔽性强、直观性好、分辨率高等优点,一直是各国军事侦察的重要手段。根据作战任务需求,将航空光电系统分为凝视观瞄、情报侦察监视、红外搜索与跟踪、告警与对抗四大类。列举了典型产品,分析其特点及技术途径,从光学实现、稳定平台演进、瞄准线稳定、态势感知、轻量化、多任务协同、开放式系统架构(open systems architecture, OSA)等多方面分析国内外航空光电侦察技术和装备的发展情况及趋势。

针对航空光电系统成像性能要求,从探测器像元尺寸出发,研究了探测器像元尺寸对探测器动态范围、信噪比、调制传递函数等性能参数的影响,并分析了探测器像元尺寸对光电系统分辨率、信噪比、探测识别作用距离等总体性能参数的影响,最后列举了国外典型航空光电系统参数及其选用的探测器参数.通过分析探测器性能参数与系统总体性能参数之间的关系,给出探测器像元尺寸选型及航空光电系统Fλ/d典型值的建议,即一般情况下航空光电系统为了获得远距离高像质图像,优先选用大像元探测器,并综合权衡探测器像元尺寸与系统Fλ/d之间的关系,将Fλ/d控制在2以内.

柔性铰链作为快速反射镜(fast?steering?mirror,FSM)的关键部件之一,分析其结构特性对FSM性能的影响,用于指导FSM结构设计.通过将柔性铰链简化为弹性环节,等效为3轴的平动刚度和3轴的转动刚度,基于欧拉动力学,建立了两轴FSM的运动微分方程,搭建了FSM控制系统的Simulink仿真模型;在给定振动环境下,仿真分析了结构谐振频率对FSM性能的影响,指出平动固有频率越大,FSM锁零精度越高,平动固有频率选择在伺服系统增益交界频率2倍以上;考虑到锁零精度要求和电机力矩限制,转动固有频率选择在25?Hz～50?Hz.最后结合实物进行了振动试验,仿真结果与振动试验结果一致,验证了仿真模型的正确性.

目标定位精度是评判机载光电系统性能的一项重要指标.对于高空机载光电系统,目标定位精度除受传感器、测距仪、载荷平台稳定精度、飞行平台稳定精度和位置精度等综合因素影响外,还受大气折射的影响,对于高空机载光电系统远距离对地观测,大气折射对目标定位的影响尤为严重.该文从大气折射对目标定位的影响机理出发,给出大气模型,分析大气折射的影响因素,并基于介于圆球体和参考旋转椭球体之间的地球模型给出了大气折射误差模型;基于该文提出的近似参考旋转椭球体地球模型,仿真分析了大气折射对目标定位的影响结果.分析结果对于机载光电系统远距离目标定位大气折射修正具有重要指导意义.

航空光电成像系统由于像移的存在导致成像分辨率下降，严重影响航空光电系统的整机性能。采用像移补偿技术可以提高航空光电系统成像质量。分析了移动探测器像移补偿技术原理与运动光学元件像移补偿技术原理，重点研究了基于快调反射镜(FSM)的高精度像移补偿技术。通过工程简化分析，分别推导了快调反射镜位于平行光路和会聚光路的像移补偿随动角度规律，并针对会聚光路中快调反射镜带来的离焦量进行分析，讨论了离焦量对光学系统波像差的影响。仿真结果表明，随着离焦量的增加，波像差呈线性增大趋势。通过分析光学系统波像差对其光学调制传递函数（MTF）的影响，结果表明F数等于8，在奈奎斯特频率处，当离焦量在0.1 mm以内，光学调制传递函数MTF的下降量在26.6%以内。

大气湍流效应是严重影响航空光电侦察系统图像质量的重要因素之一。从大气湍流参数描述出发，研究了大气湍流对光学系统成像质量的影响机理，分析了大气湍流影响光学系统调制传递函数（modulation transfer function,MTF）的影响因素，建立了大气湍流影响光学系统成像MTF的理论模型。仿真结果表明，在大气湍流影响下，光学系统光瞳口径与大气相干直径的比值对光学系统成像MTF影响较大。通过光学系统地面外场实验图像测试对比，验证了实际光学系统受到大气湍流影响后的成像MTF理论模型。研究结果可为大气湍流影响下的航空光电侦察系统设计及提升其成像质量提供理论支持。

Infrared (IR) small target detection under low signal-to-clutter ratio (SCR) is a fundamental and important problem in some critical missions like IR search and tracking (IRST). Though there exist a lot of works using local contrast measure (LCM) to detect the target, their performance are still unsatisfying due to the imperfect knowledge of target structure. In this letter, a novel IR small target detection method utilizing halo structure prior (HSP)-based LCM (HSPLCM) is proposed, which adequately considers the structure characteristic of the target. Specifically, through weighting the raw IR image via image structure tensor, we put forward a simple but useful image prior (named as HSP) which reflects the unique structural feature of the target to distinguish the real target and other background clutters. Afterward, based on this prior an effective LCM method is constructed to detect the IR small target, which can enhance the target and suppress the background clutters simultaneously. Furthermore, we extend the proposed algorithm to its multiscale version to solve the target scale uncertainty issues. Extensive experimental results have demonstrated that our proposed method favorably outperforms the state-of-the-arts.

以两轴四框架光电系统伺服稳定平台为研究对象,运用故障模式、影响及危害性分析(FMECA)以及模糊层次分析法,对伺服稳定平台的可靠性进行定性分析.在得到伺服稳定平台的关键故障模式和可靠性关重产品清单后,充分考虑人为主观判断的模糊性,继续深入分析关重产品对可靠性影响的重要度排序,以此作为后续可靠性设计和分配的重要参考.

无人机以其机动性强、高效费比、无人化等独特优势搭载光电对抗系统应用于无人化电子战,夺取战场主动权,是目前光电对抗发展的热点.分析光电侦察告警、电子压制与干扰、光电隐身等光电对抗技术在无人机平台的应用,重点从小型化、轻型化、标准化等方面论述无人机平台光电技术发展的趋势,展望了无人机蜂群技术,以及智能化光电对抗体系在未来复杂战争环境中,发挥光电对抗作战效用的前景.

针对二维陀螺平台方位瞄准线控制在过顶位置时因驱动轴和敏感轴存在非线性约束导致的不稳定问题,分析了不同类型扰动源对方位瞄准线稳定的影响及其随俯仰角变化的规律,提出了基于扰动源分类控制的过顶稳定方法.该方法采用反馈和前馈双通道复合控制结构,在过顶位置时基于控制结构自身消除陀螺测量噪声放大导致的内生力矩扰动,通过增加前馈通道的滤波环节,抑制横滚扰动高频分量引起的力矩扰动,解决了过顶位置时方位驱动轴震荡的问题,同时通过反馈通道和前馈通道分别实现对方位扰动和横滚扰动低频分量的有效隔离.仿真结果表明,该方法能够大幅衰减陀螺测量噪声和横滚扰动高频分量引起的方位电机力矩扰动幅值,增强系统稳定性.最后通过某二维陀螺平台进行了实验,过顶位置时瞄准线方位经受振动条件下的稳定精度由82.4 μrad 减小为44.6 μrad,经受摇摆条件下的隔离度由?14.54 dB提升至?27.85 dB.实验结果验证了该方法能够有效提升过顶位置方位瞄准线的扰动隔离性能.

针对某多波段共口径长焦距反射式红外成像系统最小可分辨温差(minimum resolvable temperature difference,MRTD)在实验室条件下的测试结果偏离设计值这一现象,从MRTD的定义入手,详细梳理了观察频率响应、视觉角、采样相位传递函数等因素对MRTD测试结果的影响,重点分析了采样相位对红外系统静态和动态MRTD的影响情况,论证了空间频率在06.fN～09.fN区间内,静态MRTD测试值会偏离设计值.最后,通过实验室测试验证了采样相位传递函数是影响红外成像系统MRTD的主要因素.

为解决升降机构浪涌电流过大引发的无人机备用电源持续掉电,影响无人机飞行安全和任务可靠性等问题,采用基准电压比较器、瞬态电压抑制管(TVS)、光耦开关及功率电阻等元件,设计了一款应用于无人机载升降机构电控的防浪涌保护模块.测试结果表明,该模块能够将瞬间浪涌电流从24 A降至6 A左右,具有优异的抑制效果,保证了升降机构在无人机系统应急条件下安全稳定运行.

从航空光电侦察系统的实际需求，首先图像信息的角度研究图像质量优劣的定性和定量因素，提出一种基于相似特征区域提取的图像清晰度评价方法，使得图像清晰度的主观感受与客观评价相匹配。其次从成像系统的光学评价角度分析影响成像质量的光学传递函数、像差、透过率等因素及其相互关系，然后依据多波段长焦反射式光学系统进行试验结果验证。最后，结合工程实践提升成像质量的要求，指出光学成像系统研制中应重点关注的几个方面，并针对多波段长焦反射式光学系统，给出具体参数建议。