消热差的红外目标模拟器投影光学系统设计 被引量：8

1

作者 乔杨 徐熙平 +2 位作者 辜义文 潘越 张潇予 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期431-436,共6页

基于数字微镜器件(DMD),创新性地设计了一个长出瞳距、大出瞳口径、消热差的红外目标模拟器投影光学系统。该光学系统的出瞳距为1 000 mm,出瞳口径为120 mm,畸变小于1%.为了模拟-40℃目标,整个系统需工作在制冷环境中,因此对光学系统... 基于数字微镜器件(DMD),创新性地设计了一个长出瞳距、大出瞳口径、消热差的红外目标模拟器投影光学系统。该光学系统的出瞳距为1 000 mm,出瞳口径为120 mm,畸变小于1%.为了模拟-40℃目标,整个系统需工作在制冷环境中,因此对光学系统进行了无热化设计。投影物镜的设计采用了3种材料和4片透镜,在-40℃～20℃的范围内,系统最大离焦量小于系统焦深。分析表明,系统各视场调制传递函数(MTF)在16 lp/mm处均优于0.4,弥散班也小于DMD微反射镜的尺寸,畸变小于1%.在满足长出瞳距的同时具有良好的热稳定性。 展开更多

关键词 光学 数字微镜器件 消热差 红外目标模拟器

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基于DMD的红外目标模拟器分光系统设计 被引量：10

2

作者 胡初强 牟达 陈灵芝 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期655-658,共4页

基于DMD(数字微镜阵列)的红外目标模拟器是利用DMD反射调制入射的红外辐射,在实验室内模拟真实目标和背景的红外成像,对红外探测和传感设备进行性能测试和评估。介绍了基于DMD的红外目标模拟器的整体结构,阐述了DMD的工作原理,分析了分... 基于DMD(数字微镜阵列)的红外目标模拟器是利用DMD反射调制入射的红外辐射,在实验室内模拟真实目标和背景的红外成像,对红外探测和传感设备进行性能测试和评估。介绍了基于DMD的红外目标模拟器的整体结构,阐述了DMD的工作原理,分析了分光系统的设计思想。为了解决照明系统和投影系统结构容易发生重叠的问题,设计了分光棱镜将DMD的照明光束和由DMD反射的投影光束分离开,并用ZEMAX对分光棱镜进行了优化和模拟,设计结果符合使用要求。 展开更多

关键词 数字微镜阵列 红外目标模拟器 分光棱镜 光学设计

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红外目标模拟器校准系统的研制与应用 被引量：8

3

作者 梁培 朱明义 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期251-255,共5页

采用标准辐射和红外目标模拟器的辐射交替折转进入红外光谱辐射计的方法 ,研制的红外目标模拟器校准系统可以对红外目标模拟器进行直接校准 .该系统由标准准直辐射源 ,光束偏转装置和红外光谱辐射计组成 .标准准直辐射源由工作温度为 5 ... 采用标准辐射和红外目标模拟器的辐射交替折转进入红外光谱辐射计的方法 ,研制的红外目标模拟器校准系统可以对红外目标模拟器进行直接校准 .该系统由标准准直辐射源 ,光束偏转装置和红外光谱辐射计组成 .标准准直辐射源由工作温度为 5 0℃～ 10 5 0℃的标准黑体和口径 30 0mm的离轴抛物面作主镜的准直光管组成 .光束偏转装置由口径 4 6 5mm的反射镜和定位精度 5″的转台组成 .红外光谱辐射计采用圆形渐变滤光片CVF对入射的辐射分光 ,3个光谱工作区间为 1μm～ 3μm ,3μm～ 5 μm和 8μm～ 14 μm .3个区间的测试数据显示了最小可校准的光谱辐照度低于 10 -11W/cm2 ,系统的相对标准不确定度为 2 % . 展开更多

关键词 红外目标模拟器 校准系统 光束偏转装置 红外光谱辐射计 红外技术 辐射关系 不确定度分析

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红外目标模拟器的光谱辐照度校准 被引量：5

4

作者 梁培 高教波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期197-199,共3页

红外目标模拟器应当定期进行辐值校准。可以用多种方法校准,主要有光谱辐射计和专用的校准系统。采用辐射计定标后对红外目标模拟器校准,能够在现场进行,具有方便快捷的特点。专门研制的红外目标模拟器校准系统采用了辐射对比的方法,稳... 红外目标模拟器应当定期进行辐值校准。可以用多种方法校准,主要有光谱辐射计和专用的校准系统。采用辐射计定标后对红外目标模拟器校准,能够在现场进行,具有方便快捷的特点。专门研制的红外目标模拟器校准系统采用了辐射对比的方法,稳定可靠溯源性强。在8μm～14μm的光谱区间,10-10W/cm2/μm的量级上,给出了使用SR 5000红外光谱辐射计和校准系统两种方法的测量结果,并就测试中的一些问题进行了分析。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 光谱辐射度 光谱辐射计 黑体辐射源 校准系统

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基于棱镜的红外目标模拟器光学系统研究 被引量：5

5

作者 刘收 刘宁敏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1369-1374,共6页

针对某型装备测试仿真用中波红外目标模拟器,研制配套透过率高、空间均匀性好、结构紧凑的高性能红外光学系统,以满足模拟器总体设计指标和具体使用需求。根据DMD核心器件红外光调制工作原理,采用了基于TIR(全内反射)棱镜的中继光学子系... 针对某型装备测试仿真用中波红外目标模拟器,研制配套透过率高、空间均匀性好、结构紧凑的高性能红外光学系统,以满足模拟器总体设计指标和具体使用需求。根据DMD核心器件红外光调制工作原理,采用了基于TIR(全内反射)棱镜的中继光学子系统,从DMD转动夹角的限制出发,利用光学全反射定理,采用最小的角度空间设计,用一对光学棱镜使照明系统入射的光线与DMD反射的光线分开,在折衍混合式红外成像光学子系统设计匹配下,该光路系统相比反射式光路镜组结构紧凑,相比透射式棱镜方式能量透过率高。在经过光路设计仿真验证的基础上,开展了光学机械设计和研制加工及测试,最终红外光学镜组成功应用到红外目标模拟器研制中,满足了模拟器总体指标体系要求和使用需求,取得了良好效果。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 红外光学系统 全内反射棱镜 数字微镜器件

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红外目标模拟器动态校准系统光学系统设计 被引量：3

6

作者 李生好 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期333-339,共7页

基于红外目标模拟器动态校准系统的应用场景,分析了动态校准系统光学系统的设计特点,指出光学系统应选择折反式二次成像光路结构。基于经典的光学系统无热化原理,以光机材料精密搭配与计算为基础细化了该折反式光学系统的无热化方法,基... 基于红外目标模拟器动态校准系统的应用场景,分析了动态校准系统光学系统的设计特点,指出光学系统应选择折反式二次成像光路结构。基于经典的光学系统无热化原理,以光机材料精密搭配与计算为基础细化了该折反式光学系统的无热化方法,基于该方法设计了F/2、焦距370 mm、工作波段3.7~4.8μm、总长为182 mm的光学系统,光学系统采用512×512、15μm×15μm规格的斯特林制冷式探测器,光学系统在-40~60℃范围内成像质量接近衍射极限。建立了光学系统鬼像和冷反射分析模型,分析结果表明:光学系统杂散光抑制能力较强、性能优异,满足红外目标模拟器动态校准系统在复杂恶劣环境下的使用要求。 展开更多

关键词 光学设计 红外目标模拟器动态校准系统 无热化 鬼像 冷反射

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面源红外目标模拟器硬件系统设计 被引量：1

7

作者 王茜 李根焰 +1 位作者 蔺佳哲 曾雪刚 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期852-857,共6页

面源红外目标模拟器是红外成像导弹导引头性能测试必不可少的部件。通过需求分析,利用PCI技术、FPGA芯片、SRAM芯片和DA芯片搭建了一个硬件驱动系统,用来实现驱动电阻阵列芯片的产生红外辐射的功能,同时对系统中的PCI接口芯片、FPGA芯片... 面源红外目标模拟器是红外成像导弹导引头性能测试必不可少的部件。通过需求分析,利用PCI技术、FPGA芯片、SRAM芯片和DA芯片搭建了一个硬件驱动系统,用来实现驱动电阻阵列芯片的产生红外辐射的功能,同时对系统中的PCI接口芯片、FPGA芯片、SRAM芯片、DA转换芯片和电阻阵列芯片的选型进行了详细分析,并且对硬件系统涉及的FPGA外围电路、PCI接口电路、SRAM接口电路和DA转换电路进行了设计。 展开更多

关键词 面源红外目标模拟器 芯片选型 电路设计

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红外目标模拟器CIG系统延时误差分析及补偿

8

作者 王斐 梁晓庚 王艳奎 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1230-1234,共5页

研究红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器延时误差对制导控制系统仿真的结果置信度影响问题,针对目标红外特性模拟要求,分析了目标模拟器的误差影响因素,提出了误差补偿算法。首先基于红外目标模拟原理,分析了影响仿真精度的主要误差... 研究红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器延时误差对制导控制系统仿真的结果置信度影响问题,针对目标红外特性模拟要求,分析了目标模拟器的误差影响因素,提出了误差补偿算法。首先基于红外目标模拟原理,分析了影响仿真精度的主要误差源;然后根据红外CIG延时误差产生机理,分析了延时误差对几何分辨率、角度分辨率、动目标横向位置、动目标径向位置的影响;最后推导了红外CIG系统延时误差补偿算法。仿真结果和测试结果表明,本文方法有效补偿了红外CIG系统延时误差,提高了仿真结果精度,为红外成像制导武器系统优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 计算机图像生成 误差分析 延时误差 误差补偿

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海上红外目标模拟器远程温度采集系统设计 被引量：1

9

作者 吴春光 《无线电工程》 2013年第11期57-59,共3页

针对以往海上红外目标模拟器温度采集系统存在的测温精度低、温度采集点少和工作可靠性差等不足,采取了使用数字温度传感器以及增设温度采集点数量等改进措施。结合远距离温度监测的实际需求,提出了以DS18B20作为测量温度传感器,以AT89... 针对以往海上红外目标模拟器温度采集系统存在的测温精度低、温度采集点少和工作可靠性差等不足,采取了使用数字温度传感器以及增设温度采集点数量等改进措施。结合远距离温度监测的实际需求,提出了以DS18B20作为测量温度传感器,以AT89C52单片机作为核心控制单元,由数传电台组成无线串行接口电路的方法,实现了一种远程温度采集系统。实践证明系统具有测温精度高、性能稳定和投入成本低等优点,改进效果明显。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 温度采集 DS18B20 AT89C52 数传电台

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用于长波红外目标模拟器的DMD衍射特性分析 被引量：6

10

作者 韩庆 王健 +4 位作者 熊峥 张建忠 马俊林 刘英 孙强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期93-99,共7页

基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段(8~12μm)时,DMD的衍射效应对系统的成像对比度造成较大影响。为使系统获得高对比度的红外图像,需要对DMD的衍射特性进行分析。首先根据DMD的结构和工作原理,将DMD等效为一特殊的二维闪耀光栅,并... 基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段(8~12μm)时,DMD的衍射效应对系统的成像对比度造成较大影响。为使系统获得高对比度的红外图像,需要对DMD的衍射特性进行分析。首先根据DMD的结构和工作原理,将DMD等效为一特殊的二维闪耀光栅,并利用光栅衍射理论和傅里叶变换,推导出DMD二维光栅衍射模型;然后利用MATLAB对DMD在8~12μm波段的衍射模型进行仿真计算;最后对仿真结果进行了实验验证。通过仿真计算和实验分析得出结论:基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段时,照明光束需要选取合适的入射角;当入射空间方位角为0°,入射天顶角为44~48°时,目标模拟器生成的红外图像对比度达到最佳,系统成像质量最好。 展开更多

关键词 衍射特性 数字微镜器件 红外目标模拟器 二维光栅

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基于DMD的红外目标模拟器偏振分光系统 被引量：2

11

作者 孙永雪 龙夫年 +3 位作者 孟庆宇 赵晓 王超 周军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期749-753,共5页

数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)由于具有高帧频、高空间分辨率、高温度分辨率以及大动态范围等特点,成为红外景象生成最常用器件。为避免红外目标模拟器光学系统中照明系统与投影系统相互遮挡和碰撞,需要在系统中加入分... 数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)由于具有高帧频、高空间分辨率、高温度分辨率以及大动态范围等特点,成为红外景象生成最常用器件。为避免红外目标模拟器光学系统中照明系统与投影系统相互遮挡和碰撞,需要在系统中加入分光棱镜,而普通分光棱镜具有光能利用率低的缺点。为解决这一问题,提高红外目标模拟器光能效率,从物理光学基本理论出发,提出了一种基于偏振原理的分光方法并设计了偏振棱镜,大大提高了系统的光能利用率,得到了满意结果。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 分光系统 偏振分光

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基于电阻阵列的导弹红外目标模拟器的设计和实现 被引量：4

12

作者 张树春 宋凯 《电光与控制》 2002年第3期53-56,共4页

介绍了一种红外目标模拟器的设计和实现 ,其目的是用来模拟目标运动状态和目标红外辐射特性 ,以便和其他相关设备相配合 ,构成完善的导弹半实物仿真系统。本文重点阐释了关键器件的选取 ,目标的模拟过程原理 ,以及简单的仿真结果。

关键词 电阻阵列 导弹 设计 仿真 红外目标模拟器

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小型面源黑体在红外目标模拟器的应用 被引量：3

13

作者 董时 冯进良 +3 位作者 丁铂 林森 崔嵬 闫加俊 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2012年第2期89-92,共4页

本文提出了红外（3~5μm）目标模拟器对光源的需求,同时对腔室黑体和面源黑体的特点进行比较和分析,说明了面源黑体更适合应用在红外目标模拟器中。并将小型面源黑体成功的应用在某型红外目标模拟器中实用表明,面源黑体能够更好的满足... 本文提出了红外（3~5μm）目标模拟器对光源的需求,同时对腔室黑体和面源黑体的特点进行比较和分析,说明了面源黑体更适合应用在红外目标模拟器中。并将小型面源黑体成功的应用在某型红外目标模拟器中实用表明,面源黑体能够更好的满足红外目标模拟器的需求。 展开更多

关键词 黑体 红外目标模拟器 辐射特性

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基于DMD的红外目标模拟器光学系统的设计 被引量：4

14

作者 顾法权 张宁 +1 位作者 徐熙平 乔杨 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2014年第6期20-22,26,共4页

介绍了DMD的工作原理以及相应的红外景象模拟技术的特点,设计了一种工作在8-12μm波段的红外目标模拟器。对系统整体进行建模、分析,DMD表面照度均匀。投影系统采用四片式结构,焦距405mm。MTF在10lp/mm处大于0.5,弥散斑均方根半径小于... 介绍了DMD的工作原理以及相应的红外景象模拟技术的特点,设计了一种工作在8-12μm波段的红外目标模拟器。对系统整体进行建模、分析,DMD表面照度均匀。投影系统采用四片式结构,焦距405mm。MTF在10lp/mm处大于0.5,弥散斑均方根半径小于衍射极限,系统畸变控制在0.5%以内。该系统结构紧凑,性能良好。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 DMD 照明系统 投影系统

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VV&A在红外目标模拟器中的应用及其逼真度评估 被引量：4

15

作者 曲原 田晓飞 +1 位作者 马丽华 魏新 《红外》 CAS 2011年第7期28-33,共6页

将校核、验证与确认(VV&A)技术应用于红外目标模拟器系统,并对红外目标模拟器的VV&A工作模式进行了研究。然后依据点源目标模拟器建立了指标体系,并对该模拟系统进行了逼真度评估。计算结果表明,该方法具有可行性,可以灵活运用... 将校核、验证与确认(VV&A)技术应用于红外目标模拟器系统,并对红外目标模拟器的VV&A工作模式进行了研究。然后依据点源目标模拟器建立了指标体系,并对该模拟系统进行了逼真度评估。计算结果表明,该方法具有可行性,可以灵活运用逼真度定义,从而间接地对系统的可信度进行评估。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 VV&A 逼真度 评估

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红外目标模拟器中分离镜的滑模变结构控制

16

作者 吴振远 梅晓榕 冯汝鹏 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-4,104,共5页

针对红外目标模拟器中分离镜伺服系统的抗干扰控制问题,本文利用变结构控制响应快速,对系统参数变化和外部扰动不灵敏的特点设计了一个滑模变结构控制器。采用指数趋近律与饱和函数相结合的方法对滑模控制器的抖振进行了有效抑制。采用... 针对红外目标模拟器中分离镜伺服系统的抗干扰控制问题,本文利用变结构控制响应快速,对系统参数变化和外部扰动不灵敏的特点设计了一个滑模变结构控制器。采用指数趋近律与饱和函数相结合的方法对滑模控制器的抖振进行了有效抑制。采用机理分析方法建立了分离镜系统的数学模型。在仿真过程中,利用S函数描述摩擦模型,简化了仿真建模,提高了仿真速度。通过数字仿真并与传统PID控制方法相比较,证明滑模控制器对于分离镜伺服系统的参数摄动和外部干扰具有良好的鲁棒性,可以保证和提高整个红外制导仿真实验系统的仿真精度和实验结果的置信度。 展开更多

关键词 红外制导仿真系统 分离镜 滑模变结构控制 鲁棒性 红外目标模拟器

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基于变焦双波段设计的便携式红外目标模拟器 被引量：1

17

作者 单金山 施蕾蕾 陶小凯 《红外》 CAS 2023年第8期34-41,共8页

随着红外成像设备在军用和民用领域的大量应用,如何快速一致地判断红外成像设备的技术状态并分析和排除故障变得越来越迫切。提出一种基于变焦双波段的便携式红外目标模拟器,通过高精度黑体(-10~260℃温度可调、精度优于0.01℃)、卡片... 随着红外成像设备在军用和民用领域的大量应用,如何快速一致地判断红外成像设备的技术状态并分析和排除故障变得越来越迫切。提出一种基于变焦双波段的便携式红外目标模拟器,通过高精度黑体(-10~260℃温度可调、精度优于0.01℃)、卡片插拔式靶标、3倍连续变焦双波段投影结构设计来满足红外成像设备中波、长波及不同目标的检测需求。相比于其它模拟器,该模拟器兼顾双波段,提高了设备使用范围;可更换靶标、变焦投影有利于兼顾不同红外成像设备不同距离目标的模拟检测需求。从各项检测试验结果来看,该模拟器达到了预期的目标,满足了实用化的模拟检测需求,解决了成本过高的问题。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 红外成像检测 双波段检测

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红外成像目标模拟器的应用探索 被引量：9

18

作者 高辉 赵松庆 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期409-414,共6页

红外成像目标模拟器是红外成像制导半实物仿真的核心组成部分,随着制导半实物仿真对目标真实度要求的不断提高,模拟器也在不断改进以适应新的试验要求。当前的模拟器无法满足多样化的仿真需求,而更新一代模拟器的研制难度较大,投入也更... 红外成像目标模拟器是红外成像制导半实物仿真的核心组成部分,随着制导半实物仿真对目标真实度要求的不断提高,模拟器也在不断改进以适应新的试验要求。当前的模拟器无法满足多样化的仿真需求,而更新一代模拟器的研制难度较大,投入也更高。基于现有的红外成像模拟器,讨论了通过对目标模拟器的改造与扩展,拓展了其应用范围,使其更符合半实物仿真的需求。 展开更多

关键词 红外目标模拟器 半实物仿真 电阻阵

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红外/射频共口径目标模拟器电场相位分析 被引量：3

19

作者 陈亚萍 王轲 +1 位作者 李卓 吕新 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z1期350-352,共3页

为了在实验室内进行复合寻的制导系统的性能验证和评估,需要产生模拟射频/红外的复合信号,红外/射频共口径目标模拟器是产生该复合信号的一个关键部件.采用(MOM)和物理光学法(PO)相结合的方法具体分析了红外/射频共口径系统中辐射近场... 为了在实验室内进行复合寻的制导系统的性能验证和评估,需要产生模拟射频/红外的复合信号,红外/射频共口径目标模拟器是产生该复合信号的一个关键部件.采用(MOM)和物理光学法(PO)相结合的方法具体分析了红外/射频共口径系统中辐射近场区和远场区电场强度相位分布情况,并对辐射近场区电场强度相位进行了实际测试,两者取得了较好的吻合.在辐射近场区完成了通常情况下天线远场才能实现的目标模拟,大大缩短了测试距离. 展开更多

关键词 红外/射频共口径目标模拟器 矩量法 物理光学法 辐射近场区 电场相位

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基于五轴转台红外目标/干扰模拟器的实施方案 被引量：4

20

作者 赵松庆 《航空兵器》 2005年第1期23-26,共4页

基于五轴转台的红外制导武器半实物仿真系统,以目标 /干扰环境成像质量好、光能利用率高、目标视线误差小为特色,是红外半实物仿真领域的佳作。而基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的轻质量和抗震动、抗冲击性能,是其中的关键。本文介... 基于五轴转台的红外制导武器半实物仿真系统,以目标 /干扰环境成像质量好、光能利用率高、目标视线误差小为特色,是红外半实物仿真领域的佳作。而基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的轻质量和抗震动、抗冲击性能,是其中的关键。本文介绍了基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的实施方案, 系统设计过程中为减轻其质量采取的一系列重要的措施,以及系统误差源的分析和误差的分配原则。 展开更多

关键词 五轴转台 红外目标干扰模拟器 制导武器 半实物仿真 目标视线误差

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