100kW 舰载激光武器高精度惯性稳定平台具体参数

美国在战术高能激光武器，尤其是在舰载高能激光武器领域，研究成果相当丰硕，在多项关键技术方面取得了突破。1977年，美国海军开始实施“海石(SeaLite)”计划，其目的就是建造更接近实用的舰载高能激光武器。1983年初，美军在白沙导弹靶场建立了高能激光武器系统实验装置，作为舰载高能激光武器的试验平台。该武器装置采用了两套重要设备为红外先进化学激光器(MIRACL)和“海石”光束定向器(SLBD)。按计划，美海军准备将MIRACUSLBD系统安装在军舰上进行海上试验。但冷战结束后，美海军作战重点从远洋转移到沿海区域，作战环境发生了巨大变化。另外，美海军研究认为，MIRACL高能激光器的3.8p:ad波长激光在沿海环境下热晕效应较严重，应该找到一种热晕效应较小的
波长。经过研究，美海军最终于1995年宣布放弃“海石”计划，而启动高能自由电子激光武器计划。美国海军对自由电子激光器的性能要求是:输出功率100kw;波长1一2林m(标称值1.6pm);有效利用率95%以上;功率可调等。1999年托马斯.杰斐逊国家实验室将自由电子激光器的输出功率提高到
创纪录的1KW，2001年提高到2KW。2004年7月，研究人员用他们最新的激光器才产生了功率10KW的红外激光。2005年6月，自由电子激光器又获得了25KW的红外激光，但距离兆瓦级目标相去甚远。在加紧研制自由电子激光器的同时，美国海军还在开发一种被称为“一次性模块式高能激光器
(EM皿L)”的固态激光武器，用以装备小型船只进行自卫或对付反舰巡航导弹、无人驾驶飞行器、小型舰艇和其它威胁

激光武器要求的稳定精度比一般光电稳定系统又高得多。
国内在舰载激光武器的稳定技术方面还没有见到有研究成果的报道。





由于舰载激光武器系统的激光源装置重量较大，大约1000kg，采用一级惯性稳定的两轴平台系统实现舰载激光武器系统的光轴稳定，难以达到urad级的稳定精度。为此采用粗精组合式的二级稳定平台方案。粗级稳定机构(简称“粗平台”)采用基于二自由度挠性陀螺和加速度计的惯性稳定平台方式，
由稳定回路(伺服系统)控制平台轴的转动，隔离舰船纵横摇摆动，实现精度在0.05----0.2度的稳定平台。精级稳定机构(简称“精平台”采用速率陀螺仪测速，机电式伺服驱动，实现速度反馈。通过光电仪器对跟踪目标进行采样，经图象处理获得脱靶量，实现位置环闭环稳定，使其稳定精度达到0.002度-----0.005 度


系统的主要技术指标如下:
最大跟踪角速度不低于70度/s
最大跟踪角加速度不低于45度/s平方
载体在周期5秒、幅值15度的正弦摇摆条件下，稳定精度不低于0.2度
(RMS)。
(2)角速度和角加速度估计:
摇摆条件可以估算最大转动角速度18.85度/s和角加速度23.69度/s平方。美国在战术高能激光武器，尤其是在舰载高能激光武器领域，研究成果相当丰硕，在多项关键技术方面取得了突破。1977年，美国海军开始实施“海石(SeaLite)”计划，其目的就是建造更接近实用的舰载高能激光武器。1983年初，美军在白沙导弹靶场建立了高能激光武器系统实验装置，作为舰载高能激光武器的试验平台。该武器装置采用了两套重要设备为红外先进化学激光器(MIRACL)和“海石”光束定向器(SLBD)。按计划，美海军准备将MIRACUSLBD系统安装在军舰上进行海上试验。但冷战结束后，美海军作战重点从远洋转移到沿海区域，作战环境发生了巨大变化。另外，美海军研究认为，MIRACL高能激光器的3.8p:ad波长激光在沿海环境下热晕效应较严重，应该找到一种热晕效应较小的
波长。经过研究，美海军最终于1995年宣布放弃“海石”计划，而启动高能自由电子激光武器计划。美国海军对自由电子激光器的性能要求是:输出功率100kw;波长1一2林m(标称值1.6pm);有效利用率95%以上;功率可调等。1999年托马斯.杰斐逊国家实验室将自由电子激光器的输出功率提高到
创纪录的1KW，2001年提高到2KW。2004年7月，研究人员用他们最新的激光器才产生了功率10KW的红外激光。2005年6月，自由电子激光器又获得了25KW的红外激光，但距离兆瓦级目标相去甚远。在加紧研制自由电子激光器的同时，美国海军还在开发一种被称为“一次性模块式高能激光器
(EM皿L)”的固态激光武器，用以装备小型船只进行自卫或对付反舰巡航导弹、无人驾驶飞行器、小型舰艇和其它威胁

激光武器要求的稳定精度比一般光电稳定系统又高得多。
国内在舰载激光武器的稳定技术方面还没有见到有研究成果的报道。





由于舰载激光武器系统的激光源装置重量较大，大约1000kg，采用一级惯性稳定的两轴平台系统实现舰载激光武器系统的光轴稳定，难以达到urad级的稳定精度。为此采用粗精组合式的二级稳定平台方案。粗级稳定机构(简称“粗平台”)采用基于二自由度挠性陀螺和加速度计的惯性稳定平台方式，
由稳定回路(伺服系统)控制平台轴的转动，隔离舰船纵横摇摆动，实现精度在0.05----0.2度的稳定平台。精级稳定机构(简称“精平台”采用速率陀螺仪测速，机电式伺服驱动，实现速度反馈。通过光电仪器对跟踪目标进行采样，经图象处理获得脱靶量，实现位置环闭环稳定，使其稳定精度达到0.002度-----0.005 度


系统的主要技术指标如下:
最大跟踪角速度不低于70度/s
最大跟踪角加速度不低于45度/s平方
载体在周期5秒、幅值15度的正弦摇摆条件下，稳定精度不低于0.2度
(RMS)。
(2)角速度和角加速度估计:
摇摆条件可以估算最大转动角速度18.85度/s和角加速度23.69度/s平方。