舰船电子工程2022年第11期1引言平视显示器（HeadUpDisplay，HUD）自20世纪50年代首次装备军用战斗机以来，迅速在军用作战飞机上得到广泛应用［1-2］，成为现代战斗机不可或缺的光电瞄准设备。它作为军用作战飞机前舱的主显示器，能够将显示控制处理机送来的飞行和作战信息成像在飞行员正前方无穷远处，使飞行员在观察这些信息的同时也能够观察外景。光学系统作为HUD的重要组成，直接关系着HUD的整体性能，特别是成像质量这一指标亟待提升以适应现代战争作战任务的不断升级［3］。本文应用二元光学元件（BinaryOpticalEle⁃ments，BOE）对HUD折射光学系统进行改进设计，可以简化光学系统的结构，降低系统的体积、重量，使之小型化，并能显著提高成像质量［4］。2HUD折射光学系统分析2.1HUD折射光学系统原理HUD光学系统的主要任务是在飞行员眼前的组合玻璃处形成清晰、准直的瞄准符号，以辅助飞行员完成战场态势评估和对目标实施瞄准攻击。根据应用的原理不同主要分为折射光学系统和衍射光学系统。典型的折射光学系统结构如图1所∗收稿日期：2022年5月11日，修回日期：2022年6月26日作者简介：李林，男，硕士，副教授，研究方向：航空火力指挥与控制。吕鑫燚，男，硕士，讲师，研究方向：武器系统与运用工程。郝东升，男，硕士，助教，研究方向：航空火力指挥与控制。基于BOE的HUD折射光学系统改进设计∗李林吕鑫燚郝东升（海军航空大学青岛校区青岛266041）摘要针对HUD折射光学系统小型化和轻型化的发展需求，尝试应用BOE进行改进设计。在阐述HUD折射光学系统原理与设计参数的基础上，对HUD折射光学系统应用BOE改进设计进行了可行性分析，给出了改进设计的思路和方法，对比分析了应用BOE进行改进设计前后相关参数变化。结果表明，应用BOE改进HUD折射光学系统可以使之结构更紧凑、重量更轻、成像质量更好。关键词BOE；HUD；折射光学系统中图分类号O439DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2022.11.040DesignImprovementofHUDRefractiveOpticalSystemBasedonBOELILinLYUXinyiHAODongsheng（QingdaoBranchofNavalAviationUniversity，Qingdao266041）AbstractInthispaper，animprovementisdesignedforHUDrefractiveopticalsystems，whichisbasedonthedevelopmentofminiaturizationandlightweightofHUDrefractiveopticalsystemsusingbinaryopticalelements.Theimprovementdesignfeasibili⁃tyofHUDrefractiveopticalsystemsisanalyzedfromtheaspectsofHUDrefr...
