基于瞬态球状热斗篷的地下浅层目标红外隐身技术研究

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同，影响了整个区域表面的温度场分布，容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题，考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响，本文建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型，揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上，通过坐标变换的方法，推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式；根据等效介质理论，对设计的热物性参数进行均质化，并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

任意角度方形热斗篷的设计与仿真

为了更好地控制热流的传递,首先通过坐标变换的方法,推导出方形热斗篷的导热系数的表达式,并设计出了具有任意角度的方形热斗篷;其次,通过软件Comsol Multiphysics对旋转角为π/4和5π/12的方形热斗篷进行了仿真分析。结果表明:热流能够较好地绕过内部保护区域,具有很好的隐形效果。这一技术为热流流动路径和目标温度场的控制奠定了理论基础。     

GPS失效性研究

主要从影响GPS卫星空间分布角度出发,研究在特定区域和一定时间条件下GPS卫星的失效性问题。首先分析了GPS卫星对特定区域的覆盖情况,然后针对不同位置的GPS卫星失效,考察对GPS导航精度即目标区域GDOP值的影响,并通过仿真予以验证。研究表明对覆盖区域提供导航服务的GPS卫星中升交点赤经相差180°的两组GPS卫星对导航精度影响最为明显。     

基于组合媒质通道模型的地下目标成像

由于电磁波在穿越不同介质时会出现折射现象,因此在地下目标成像过程中,电磁波信号穿越从雷达到地下目标的组合通道的路径不是直线而是折线,此时利用常规的自由空间中的合成孔径成像方法已经不能对目标进行成像。基于电磁波的传播规律和地层有耗媒质的特性,提出了电磁波传输的组合通道模型,并将其应用到地下目标成像中。通过仿真比较可以看出,使用组合通道模型对地下目标成像效果有明显的改善,组合通道模型适用于对分层土壤中的地下目标成像。     

盖板式陶瓷热防护系统的传热性能优化

针对高超声速飞行器对盖板式陶瓷热防护系统的迫切需求,建立了热防护系统结构瞬态传热模型;并研究了防隔热层的物性参数,厚度尺寸,相变层的种类、位置等因素对热防护系统结构传热性能的影响。结果表明,隔热层物性参数及厚度尺寸对热防护系统结构传热性能具有决定性影响,而防热层的物性参数及厚度尺寸几乎不产生影响。相变材料的引入能够明显改善热防护系统结构的传热性能。调整和优化相变层位置是改善热防护系统结构传热性能、降低结构厚度的一个有效途径。隔热层厚度的优化结果可为热防护系统结构设计提供一定的参考和依据。     

海水电场受物体电导率及其形状影响分析

海水中电场测量体会对目标电场产生影响,为了提高电场测量的准确度,利用有限元分析的方法研究了物体对海水电场分布的影响因素,并确定畸变电场的分布规律。仿真结果表明:海水电场畸变峰值大小及其畸变区域受物体的电导率及其形状影响,物体电导率小于或大于海水电导率时对电场分布的影响截然相反,物体形状的曲率越大,电场畸变的峰值越大,但畸变区域越小。     

仿射不变轮廓矩及其稳定性分析

针对区域矩需要计算全图像素的统计分布、计算量大的问题,构造了基于目标形状的仿射不变轮廓矩。首先采用PDE方法推导得到了6个仿射不变矩的数学模型,然后将积分区间变为目标区域的边界,计算得到基于目标形状的仿射不变轮廓矩,最后通过三类舰船不同姿态下的图像进行了实验验证并对其稳定性进行了分析。研究结果表明:仿射不变轮廓矩具有较好的稳健性及区分度,可将其作为不变特征用于舰船目标识别。     

PD雷达信号时频特性分析

应用时频分析的基本理论和基本方法,分析了不同脉冲宽度、不同脉冲重复频率以及不同采样频率对PD雷达发射信号时频分布特征的影响,研究了不同目标距离、不同目标速度、不同目标加速度以及噪声背景下不同目标反射强度条件下PD雷达目标反射信号的时频分布特征,并使用MATLAB时频分析工具箱对其进行仿真。     

多站纯距离系统站址布局优化研究

针对多观测站纯距离系统站址布局对目标定位精度的影响问题,采用精度几何散布(GDOP)作为性能评估指标进行仿真试验,在比较分析三站不同站址布局定位性能的基础上,提出以maxS(GDOP1)(GDOP小于1的有效区域最大)和GDOP_(min)最小或maxS(GDOP1)/GDOP_(min)最大为优化目标,建立优化模型,并进行了仿真试验。仿真结果表明:通过优化模型可以优化布站分布角总和,且在布站分布角总和确定的情况下,布站半径越大,GDOP小于1的有效区域越大。     

航天遥感监测信息态势感知能力分析

针对遥感监测信息的效用评估问题,提出了一种态势感知能力定量分析的新方法。首先利用NIIRS等级尺度和GIQE模型建立了遥感图像与地面目标检测率之间的联系,由此得到这些目标在监视区域出现的概率分布。然后,以地面目标在监视区域的实际分布表示使用者信息需求,并利用信息理论中的Kullback Leibler距离来度量不确定性分布和信息需求之间的差异,从而得到不同遥感侦察与监视系统态势感知能力曲线,给出了传输处理时延对态势感知能力曲线的影响。     

探地雷达的地下目标定位方法

目标定位是雷达需要完成的主要功能之一,提出了机载探测时的地下目标定位方法-多点测量方法.在建立电磁信号从机载雷达到地下目标传播路径模型的基础上,该方法利用合成孔径技术中多点测量的特点,利用机载探地雷达在不同位置的回波时间,建立并求解包含目标信息的方程组,实现机载条件下探地雷达对地下目标的定位.同时得到了地层媒质的相对介电常数,为地层研究提供了有力条件.     

饱和多孔热弹性体自由表面p波的反射

利用建立的饱和多孔介质中热弹性波的弥散方程,研究了平面p波在自由界面上的反射问题,获得反射系数的表达式。通过算例分析了饱和多孔弹性介质的热膨胀系数对p1波传播速度的影响,进而考虑界面透水与不透水两种工况,讨论了不同频率、入射角和表面排水条件对各反射波幅值的影响特性。结果表明:热物性参数对波的传播有一定的影响,频率、入射角和表面排水条件对两类压缩波、剪切波和热波的反射幅值的影响较大。     

基于引导通过作战的水雷规避问题

在遭遇水雷目标时,水面舰艇需按一定航线进行规避,如何制定规避航线、计算规避区域的安全通过概率,对舰船航渡过程中的安全性至关重要。针对此问题,根据猎雷具声纳探测区域的分布特点,通过计算不同规避航线的规避区域面积,解算出舰船规避单枚水雷目标的安全概率,为建立反水雷雷区穿越模型提供了基础。     

红外焦平面探测器的盲元对跟踪精度的影响

由于加工材料和制造工艺等因素的影响,实际使用的红外焦平面阵列探测器存在盲元。盲元将造成图像质量下降,图像灰度分布失真,进而影响红外系统的跟踪精度。简单介绍了质心和形心的计算方法,通过仿真,分析了不同情况下的盲元分布对点目标、斑点目标、面目标跟踪精度的影响,为减小导引头的跟踪误差提供了理论参考。     

测时差定位的误差分析及表征方法

测时差无源定位具有很高的测量精度,但是时差定位在不同的定位区域定位误差差异非常大,更为重要的是误差区域分布形状复杂,用传统的误差半径和误差面积都很难表征具体点误差在军事上的意义.引入了概率椭圆来表示目标的概率分布,可较好地表征不规则的误差分布,有很强的军事应用价值.并给出了目标处于不同位置时的概率椭圆算法.     

基于机载威胁源告警器的目标指示方法

针对主动雷达使用条件不具备的特殊战场环境,提出了基于威胁源告警器的目标无源指示方法.威胁源告警器是三代战机上主要的无源探测设备,在载机飞行过程中,通过威胁源告警画面多次得到目标方位信息,在此基础上,建立了基于威胁源告警画面的目标指示方法.根据目标指示区域的不同精度,分别采用方位距离攻击或纯方位攻击方式,并对不可攻击区域...     

考虑目标定位误差的点目标毁伤概率求解

根据射击毁伤理论和概率统计学,在现有点目标毁伤概率求解方法基础之上提出考虑目标定位误差的解析法和仿真法.计算结果表明2种方法均准确可行.通过对比分析得出不同弹药量、不同目标特性条件下,定位误差对毁伤概率的影响程度.运用解析法得出点目标的单发命中概率服从χ2分布,通过大量仿真得出目标定位误差可忽略的条件为WmaxRCEP/ω.     

对GPS区域映射比例影响因素的分析

根据GPS区域映射系统诱导原理,推导出求解虚拟点邻域的算法,进而在此基础上对映射比例影响的因素进行了分析,主要包括虚拟点位置和转发器分布对映射比例的不同影响,并且对如何在有效干扰区域内通过选择虚拟点的位置和转发器的分布以达到映射比例的优化进行了研究,得到了优化方法,得出的结论可为实际应用提供参考.     

防空目标分配中雷达遮蔽区问题研究

目标分配是防空指挥控制的主要任务,而目标相对于防空导弹火力单元的遮蔽判断是目标分配必须考虑的重要因素。分析了目标遮蔽区的判断条件,推导出目标在遮蔽区飞行时间的计算方法,提出了一种快速表示遮蔽区域图的离散处理方法,并研究了考虑目标遮蔽区影响的目标分配问题。通过实例计算,验证了目标遮蔽计算判断和分配方法的合理性,研究结果对实时指挥控制有应用价值。     

光学显微结核杆菌图像的区域分割算法

为提高结核杆菌目标的分割精度,提出了一种区域级的光学显微结核杆菌图像分割算法。通过顶帽—底帽变换增强彩色图像对比度,融合图像局部特征和全局信息计算图像梯度,利用分水岭算法实现对图像的初始分割;对分割区域采用相邻区域最大相似度准则进行合并,从而得到完整的目标区域;根据结核杆菌图像的特点,通过分析结核杆菌目标区域的颜色特性,采用多阈值分割的方法滤除区域中的杂质,实现对结核杆菌目标的分割。实验结果表明,可以分割出目标对比度低以及饱和度过低的结核杆菌目标,并且对不同染色背景的图像均能取得较好的分割结果。