海水中蓝绿透光窗口的发现,为水下目标探测开辟了一条新的途径,激光具有亮度高、脉冲短、准直度高等优点,用于水下目标的探测可以获得比声呐更高的测距、定位和成像精度。基于蓝绿激光水下探测和周视激光探测技术,开展水下同步扫描周视激光近程目标探测研究,通过对水下近程目标的方位判别,为鱼雷定向战斗部提供目标方位信息,结合引信对起爆点的控制,通过引战配合,实现定向起爆鱼雷定向战斗部,以充分利用战斗部的爆炸威力,有效提高鱼雷的单雷毁伤效能。开展水下周视激光近程目标探测研究对提高鱼雷终端毁伤效能,实现与定向战斗部的引战配合有重要意义。本文以鱼雷激光近炸引信为对象,基于海水光学特性,分析水体环境对激光探测的影响,提出适用于海水环境和鱼雷载体的周视探测方案,研究周视探测发射和接收光路设计,探讨不同探测条件的非同轴光学系统角度参数优化,针对脉冲激光扫描探测方式研究其扫描频率和脉冲频率对系统探测性能的影响,通过多个探测点数据解算目标速度并制定最佳起爆策略,最终合理设计水下同步扫描周视激光近程目标探测系统。研究了海水的光学特性,根据海水中水分子、黄色物质、浮游植物和非色素悬浮粒子对光波的衰减作用,计算海水对532nm绿激光的衰减系数;建立了水下激光回波功率衰减模型,得到了回波功率与藻类粒子以及非色素悬浮粒子质量浓度的变化规律,推导了水下激光探测系统发射功率计算公式,获得了不同水质条件下所需发射激光峰值功率值;建立了悬浮粒子的散射模型,计算了悬浮粒子的后向散射率;针对水下周视激光探测系统的海水工作环境,确定了单发单收同步扫描的周向探测方案,并设计了扫描折转机构实现发射光束与接收视场同步扫描。基于大视场和应用载体外形要求设计了以光学塑料为材料的圆筒式透光窗口和以光学玻璃为材料的瓦片式组合透光窗口;仿真了经光学整流罩后的远场光斑和接收聚焦光斑,分析了海水介质对光束传输的影响;针对整流罩对光束的非对称扩散作用,提出以曲面反射镜和平凸柱面镜辅助对非对称发散光束进行聚焦,仿真结果表明二者有单轴方向收敛光线的作用,且以两级平凸柱面镜聚焦效果最为显著。针对与水下激光周视探测系统类似的非同轴光学系统,建立了目标回波功率方程,分析了探测性能与探测区的关系,研究了不同的探测区分布情况;基于发射光束与接收视场相交的情况,建立探测区距离和接收临界角数学模型;根据近程目标探测、远距离探测、屏蔽干扰信号和几何截断定距四种条件下的探测需求,建立角度参数优化模型,得出各条件下的最优解以及设计角度参数与各探测区距离的极值之间的变化关系;设计了非同轴激光探测视场模拟装置,通过开展不同角度参数条件下的激光探测系统的探测性能和探测区分布,验证了理论研究的正确性。研究了直流电机调速控制方法和角度检测方式,设计了同步扫描激光周视探测系统目标方位角磁电检测方案;基于多个探测点的数据,推导了目标运动速度矢量方程组,通过解算目标速度屏蔽干扰目标,同时建立了最佳起爆模型,对最佳起爆时间和最佳起爆方位进行解算;分析了扫描频率与脉冲频率的匹配关系,根据弹目交会条件,得出恰能探测到目标所需的扫描频率和脉冲频率的临界条件,建立最低扫描频率和脉冲频率计算模型,对典型目标进行算例分析,并通过实验对理论模型进行验证。设计了水下同步扫描周视激光近程目标探测原理样机的总体方案,以及样机中的激光器、接收系统、扫描折转机构以及磁电检测模块等主要子系统并进行了性能测试;在实验水道中构建纯水和模拟海水探测环境,搭建激光传输特性测试平台,以铁靶板、木板和圆筒作为目标,进行目标回波特性测试实验;开展了原理样机空气实验,并在测试水道的准纯水和模拟海水中以及自然开阔水域的二类水体中测试样机的探测性能,实验结果表明在模拟海水中出射光单脉冲能量为430μJ时能探测到10m处的圆筒目标,3次测量的测角误差为±6°。