光學設備研制的系統(tǒng)工程原理

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 靶場光學設備特征 1
1.1.1 應用特征 1
1.1.2 發(fā)展特征 3
1.2 光學設備基本原理 4
1.2.1 總體指標設計流程 4
1.2.2 指標分配與論證 6
1.2.3 系統(tǒng)主導性技術(shù)分析 10
1.2.4 光學設備后期主要故障分布情況分析 12
1.3 光學設備研制的系統(tǒng)工程意義 13
參考文獻 15
第2章 系統(tǒng)工程在光學系統(tǒng)中的應用 16
2.1 系統(tǒng)工程概論 16
2.1.1 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展 16
2.1.2 系統(tǒng)工程的部分定義 18
2.1.3 系統(tǒng)工程開發(fā)過程 19
2.2 光學系統(tǒng)模型 21
2.3 系統(tǒng)工程規(guī)范與利益相關(guān)者 23
2.3.1 系統(tǒng)工程規(guī)范及要素 23
2.3.2 利益相關(guān)者的確定 25
2.3.3 利益相關(guān)者的需求 28
2.4 系統(tǒng)運行使用概念與項目范圍 31
2.4.1 系統(tǒng)運行使用概念 31
2.4.2 項目范圍 32
2.5 可行性研究 34
2.5.1 可行性與風險類別 35
2.5.2 可行性研究的方法、應用與評估 36
2.5.3 可行性需求確定 38
2.5.4 權(quán)衡研究 40
2.5.5 備選方案評估 42
2.5.6 可行性與風險之間的關(guān)聯(lián)性 43
小結(jié) 44
參考文獻 45
第3章 光學設備、系統(tǒng)測試與評估 46
3.1 光學設備 46
3.1.1 光學設備測量原理 46
3.1.2 靶場光學設備分類 46
3.1.3 靶場光學設備系統(tǒng)組成 47
3.1.4 光學設備的設計原則 51
3.1.5 光學系統(tǒng)成像特性類別分析 53
3.1.6 大氣傳輸特性 56
3.2 系統(tǒng)測試方法學 57
3.2.1 評定方法和工具 58
3.2.2 測試的策劃和準備 59
3.3 系統(tǒng)測試和評估 63
3.3.1 系統(tǒng)測試和評估的一般概念 63
3.3.2 系統(tǒng)生命周期和測試 64
3.3.3 測試類別及一體化測試 66
3.4 光學系統(tǒng)測試 67
3.4.1 性能測試 68
3.4.2 指標測試 72
3.4.3 組裝測試 74
3.5 光學系統(tǒng)測試方法與技術(shù)條件 76
3.5.1 光學系統(tǒng)測試環(huán)境 76
3.5.2 光學系統(tǒng)測試方法 78
3.5.3 光學系統(tǒng)測試應用與設備 81
小結(jié) 82
參考文獻 83
第4章 光學設備研制規(guī)律 84
4.1 核心與支撐 85
4.1.1 光學鏡頭 85
4.1.2 光學探測器 87
4.1.3 跟蹤系統(tǒng) 89
4.1.4 計算機系統(tǒng) 91
4.2 指標體系的關(guān)聯(lián)性 93
4.2.1 指標體系的關(guān)聯(lián)性原則 93
4.2.2 目標特性分析 95
4.2.3 典型天氣探測能力分析 97
4.2.4 遠距離弱目標高靈敏探測需求分析 99
4.2.5 可靠捕獲及穩(wěn)定跟蹤能力 105
4.3 指標分配 107
4.3.1 設備指標體系 107
4.3.2 主要功能要求 110
4.3.3 主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標要求 111
4.3.4 指標優(yōu)化主導性技術(shù)分析 112
4.4 靶場光學設備類別及應用期技術(shù)分析 114
4.4.1 靶場光學設備類別 114
4.4.2 應用期技術(shù)分析 115
4.5 基礎檢測體系建設 117
4.5.1 經(jīng)緯儀鑄件探傷試驗 117
4.5.2 主鏡系統(tǒng)沖擊振動試驗 117
4.5.3 鏡筒受力仿真試驗 118
4.5.4 光學系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)測試試驗 118
4.5.5 光學系統(tǒng)雜散光測試試驗 118
4.5.6 電子學系統(tǒng)高低溫試驗 119
4.5.7 黑體檢定試驗 119
4.5.8 公路運輸試驗 120
4.5.9 可靠性考核試驗 120
4.5.10 軟件測評試驗 121
4.5.11 交付驗收前檢測 121
小結(jié) 121
參考文獻 121
第5章 光學設備設計系統(tǒng)工程 123
5.1 設計原則 123
5.1.1 高品質(zhì)成像 123
5.1.2 穩(wěn)定可靠的捕獲跟蹤能力 123
5.1.3 目標紅外特性高精度定量測量能力 124
5.1.4 真假目標識別能力 124
5.1.5 目標及背景紅外輻射特性數(shù)據(jù)庫 124
5.1.6 智能化 124
5.1.7 布站 124
5.1.8 可擴展性 125
5.2 規(guī)模設計 125
5.2.1 光學與機械結(jié)構(gòu) 125
5.2.2 電子學部分 128
5.2.3 目標紅外輻射特性測量 130
5.3 分系統(tǒng)工程設計 133
5.3.1 主光學、探測器及跟蹤架分系統(tǒng)設計 133
5.3.2 光學系統(tǒng)設計 135
5.3.3 伺服控制分系統(tǒng)設計 141
5.3.4 氣象測量分系統(tǒng)設計 145
5.3.5 標定與數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)設計 148
5.4 主要指標分析 155
5.4.1 探測距離分析 155
5.4.2 短波紅外測量探測距離分析 159
5.4.3 中波紅外測量探測距離分析 164
5.4.4 長波紅外測量探測距離分析 168
5.4.5 可見光實況景象測量系統(tǒng)探測距離分析 173
5.4.6 標定精度分析 179
5.4.7 指向精度分析 183
小結(jié) 186
參考文獻 187
第6章 光學設備設計管理 189
6.1 可靠性設計 189
6.1.1 概述 189
6.1.2 技術(shù)指標 190
6.1.3 系統(tǒng)可靠性模型 190
6.1.4 可靠性分配 191
6.1.5 可靠性預計 192
6.1.6 故障模式影響及危害性分析 192
6.1.7 可靠性設計準則與措施 193
6.2 維修性設計 198
6.2.1 概述 198
6.2.2 技術(shù)指標 198
6.2.3 維修性建模 198
6.2.4 維修性分配 199
6.2.5 維修性預計 199
6.2.6 維修性設計原則 199
6.2.7 維修性設計方法 199
6.3 安全性設計 200
6.3.1 概述 200
6.3.2 安全性設計要求 200
6.3.3 危險分析與決策 202
6.3.4 安全性設計準則 202
6.3.5 安全性設計措施 205
6.4 環(huán)境適應性設計 208
6.4.1 概述 208
6.4.2 光學系統(tǒng)防風沙、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計 208
6.4.3 結(jié)構(gòu)防風沙、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計 209
6.4.4 熱處理和表面防護措施 209
6.4.5 電控防風沙、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計 210
6.4.6 方艙車防風沙、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計 210
6.4.7 設備的防鼠咬、防蟲蛀設計 210
6.4.8 電控部分的“三防”設計 211
6.4.9 防銹蝕設計 211
6.4.10 抗太陽輻射設計 212
6.4.11 溫度環(huán)境防護設計 212
6.5 保障性設計 214
6.5.1 概述 214
6.5.2 保障性設計要求 215
6.5.3 保障性設計措施 215
6.5.4 保障性設計結(jié)論 216
6.6 測試性設計 216
6.6.1 概述 216
6.6.2 測試性建模 216
6.6.3 測試性設計準則 216
6.6.4 關(guān)鍵測試參數(shù)選擇要求 217
6.6.5 測試點布局要求 217
6.6.6 測試點要求 217
6.6.7 自動檢測功能要求 217
6.6.8 兼容性要求 217
6.6.9 綜合測試能力要求 218
6.6.10 信息管理 218
6.6.11 測試性設計措施 218
6.6.12 關(guān)鍵測試監(jiān)測類別設計 219
6.7 “三化”設計 220
6.7.1 通用化、系列化、組合化 220
6.7.2 信息化、自動化、人性化 221
小結(jié) 222
參考文獻 222
第7章 光學系統(tǒng)的使用保障和退役處置 224
7.1 光學系統(tǒng)的使用保障 224
7.1.1 背景和定義 224
7.1.2 策劃改進 228
7.1.3 一體化后勤保障 231
7.1.4 保障要素 234
7.1.5 系統(tǒng)生命周期后勤保障 242
7.2 光學系統(tǒng)的退役處置 245
7.2.1 背景 245
7.2.2 光學系統(tǒng)退役 246
7.2.3 光學系統(tǒng)處置方法 246
小結(jié) 248
參考文獻 248