异类传感器信息融合的分布式滤波算法

基于联邦滤波算法,对雷达/红外双模导引头数据融合算法进行了研究,给出了基于雷达/红外双模导引头跟踪系统的结构及算法模型.针对典型工作状况参数,对匀速、匀加速、机动等目标运动状态进行了蒙特卡罗追踪仿真.仿真结果表明:基于联邦滤波的分布式融合跟踪算法,对各种目标运动状态下的位置、速度跟踪精度和抗干扰能力都相对于雷达单模跟踪的较好.     

军用红外目标探测的特点、发展和应用前景

论述了中波红外探测器和长波红外探测器的特点、发展以及ＦＬＩＲ（前视红外雷达） 成像系统用于探测地面目标、ＩＲＳＴ（红外搜索和跟踪） 点源探测系统用于探测空中目标和红外成像导引头的应用前景、发展趋势。     

基于CUDA GPU的多摄像机场面航空器识别加速算法

基于摄像机的航空器识别是机场场面监视的重要工具。针对多摄像机场面航空器识别算法存在的计算效率低等缺点,提出基于GPU CUDA的加速算法。利用CUDA线程并行处理能力与GPU计算能力,对算法进行了重新设计与优化。通过实地对多路场面视频监视数据进行了多次实验,验证了在NVIDIA Geforce 8800GTS显卡上可实现10倍以上的加速性能,提高了航空器目标识别效率,可以满足机场场面监视中对航空器识别与跟踪的实时性要求。     

毫米波主动导引头锥扫测角方法

主动毫米波导引头通过自主发射高频脉冲实现对目标的定位与跟踪,具有良好的抗目标雷达关机性能。圆锥扫描是一种有效的导引头寻的工作体制。借助傅立叶变换方法,从回波中提取出目标雷达相对导引头机械轴的角误差及其初始方位,利用这两个参数就能对导引头轨迹进行实时校正,从而实现对目标的精确瞄准。仿真结果验证了新方法对目标角误差和初始方位的估计性能。     

目标图像运动特征分析

在红外成像导弹导引头的信息处理中,目标图像特征研究是导引头技术研究中的一个重要问题。对各种潜在目标成像特征的详细研究是红外成像导引头信息处理研究的基础。在此项工作完成的基础上,可以实现对导引头目标识别和跟踪算法的评价,同时也可以辅助图像处理算法的选择和优化。在分析红外成像制导空空导弹工作原理的基础上,建立了导弹、目标的仿真模型,对常见的目标图像运动特征进行了仿真分析。给出了在空战条件下目标图像运动特征的部分仿真结果。     

捷联干涉仪体制被动导引头测角解模糊算法

首先阐述了捷联干涉仪体制被动导引头测角模糊现象出现的机理,并分别针对导引头处于目标截获和目标跟踪2种状态下鉴相模糊现象作了分析。在此基础上,提出了目标截获和目标跟踪2种状态下导引头测角解模糊算法,算法基于地面站实时给导弹粗装订的弹目相对方位角数据。最后,给出了目标截获时角度容限及目标跟踪时相位容限的确定方法。     

舰空导弹复合制导交班成功概率的建模与仿真

针对舰空导弹采用双模复合制导导引头的特点,对被动微波子系统引导红外子系统的误差进行了分类和计算;在分析双模交班流程的基础上,将交班成功概率分解为目标落入有效视场概率、红外目标识别概率和红外目标锁定(转跟踪)概率,并着重对影响交班成功概率的因素作了仿真分析。仿真结果表明,被动微波/红外制导交班误差、目标在海天背景下的信噪比等因素对交班成功概率影响显著。理论分析所得的主要结论对复合制导交班的研究及其他有关参数的设计具有指导意义。     

激光威胁下电视导引头优先跟踪方式研究

为提升激光威胁下电视制导武器的突防能力和杀伤概率,对导引头的跟踪方式进行研究。以某电视导引头模拟器为实验对象,通过模拟打击可见光合作目标,对比分析导引头在不同功率激光信号干扰下质心跟踪、相关跟踪对跟踪状态的影响,并基于激光的干扰效果给出导引头的优先跟踪方式。研究成果对提升部队光电及光电对抗训练水平、作战能力具有积极的指导作用。     

反空空导弹的导引头研究

从反空空导弹的导引头对空空导弹的最大探测距离方面论述了其不适宜采用雷达导引头的原因,并指出了反空空导弹可采用红外导引头来跟踪空空导弹的可能性。同时又分析了空空导弹的红外辐射特性,说明了反空空导弹红外导引头探测器响应工作波段应为3μm～5μm。     

红外成像导引头抗干扰性能评估方法

给出了一种对地面复杂干扰环境的红外成像导引头抗干扰性能评估方法,分析了红外成像导引头所面临的干扰因素,结合实际战场情况对干扰环境的等级进行了划分,并详细设计了红外成像导引头抗干扰性能仿真测试方案。采用半实物仿真方法得到红外成像导引头在不同干扰环境下的实验数据,运用bayes估计的方法建立红外成像导引头抗干扰概率计算模型。结合某实物红外成像导引头开展抗干扰性能半实物仿真测试,实验结果验证了该方法的合理性和有效性。     

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。     

空中目标运动参数实时测量系统

为了实现对飞机等远距离空中目标运动参数的实时测量,设计了目标自动跟踪测量系统,并对该系统的硬、软件组成及关键技术进行了研究。组建验证样机,进行软件框架设计及功能模块分析,通过实测实验详细测试了系统的工作性能。静态验证实验结果表明:测距结果稳定在1mm以内,方位测量结果稳定在5″以内。动态验证实验结果表明:对运动目标的实时测距误差为2mm,实时测距频率为5Hz;方位测量误差为0.05°,姿态测量误差维持在0.2°以内,方位和姿态实时测量频率均为20Hz。因此,系统满足空中目标运动参数稳定可靠、高精度的自动实时测量需求。     

红外成像导引头随动系统建模与仿真研究

红外成像导引头是精确制导导弹系统的重要组成部分,导引头随动控制系统的性能决定着导弹的跟踪精度水平。为了提高其控制系统的动态性能和跟踪精度,设计了一种比例因子自校正模糊PID控制器并引入到导引头控制回路中。结果表明,与传统PID控制器相比,模糊PID控制器明显提高系统的动、静态指标,同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

成像型精确制导系统仿真技术研究

成像型精确制导系统仿真在武器系统的设计、研制中发挥着越来越重要的作用,具有重要的军事和经济意义.基于半实物仿真原理,通过闭环和开环仿真评估方式,构建成一个成像型精确制导系统仿真评估平台,对电视和红外导引头的图像处理算法、搜索算法、识别算法、跟踪算法进行了验证评估,并完成对电视、红外成像导引头的抗干扰性能评估.     

导引头驱动的三维场景模拟技术研究

为检验导引头的捕获、跟踪性能研制了一个三维场景模拟系统,它克服了野外实验的种种弊端.重点载入外部的导引头航迹和姿态数据,通过建立相应的数学模型实时模拟导引头运动引起的场景变化.同时,利用双缓存技术以及精确定时器的选用等实现系统实时性,并通过帧速率法得到了检验.与其他模拟系统相比,本系统具有2个特色:场景的模拟是由导引头数据驱动的;此模拟是实时的.实验结果证明本系统可以很好的满足实际的需要.     

双模制导系统中导引头跟踪信息置信度判别

判别导引头对目标跟踪信息的可用性是双模制导系统中的关键环节.判别系统中引入置信度指标来描述跟踪信息的可用性.根据导引头探测环境复杂多变的特点,运用具有自主智能性的模糊逻辑推理系统对导引头跟踪信息的置信度进行判别,并针对模糊逻辑推理系统判别耗时问题,提出了把描述跟踪目标信息不确定性的模糊推理规则转化为神经网络的方法,实现了对导引头目标跟踪信息快速性、准确性的判别,满足了双模制导系统的要求.     

基于粒子滤波的红外小目标跟踪方法

提出了一种基于粒子滤波的红外小目标自适应跟踪方法.首先根据红外小目标的特点,建立灰度统计直方图分布模型对目标进行描述,采用基于Bhattacharyya系数定义的距离进行相似性度量,建立目标观测模型,然后通过这个模型将粒子滤波和均值位移方法结合起来,实现对红外小目标的跟踪.实验证明,该方法能够较好地处理图像序列中由于局部遮挡所带来的影响,准确地对红外小目标进行跟踪.     

基于图像序列的被动测距

针对导弹和目标交会段近似匀速运动的特点,利用红外成像导引头所测得的目标像,分析了基于目标面积和目标像灰度的被动测距原理;建立了目标成像模型,推导了基于图像面积梯度和基于图像灰度梯度的2种测距方程。这2种测距方法均无需利用目标具体参数,利用红外导引头测量到的目标像面积或目标像灰度值解算出目标的距离。针对反导任务的计算机仿真结果验证了上述2种测距方法的正确性,并比较了基于图像面积和基于图像灰度的被动测距精度。这2种测距方法可为被动红外成像测距提供参考。     

红外传感器目标跟踪算法

对红外传感器目标跟踪进行了系统的阐述 ,包括航迹起始、已知目标强度分布模型时的红外目标跟踪 ,对目标质心伪测量的红外目标跟踪 ,基于质心及质心偏移测量的红外目标跟踪 ,红外传感器的目标机动检测、利用图像分割和目标特征的红外目标跟踪 ,图像相关算法和 Kalman滤波的红外目标跟踪 ,简化充分统计量的红外目标跟踪 ,修正球坐标系 (MSC)的红外目标跟踪、利用主客观知识的红外跟踪 ,红外传感器的微弱信号检测与跟踪以及红外传感器检测 -跟踪的联合优化等研究具有一定的参考意义     

舰空导弹复合导引头误差分析研究

针对舰空导弹采用旋转式微波相位干涉仪与红外成像导引头复合导引的特点,介绍了旋转式相位干涉仪引导红外成像导引头截获目标的原理;对复合导引头的各主要误差源进行了分类与计算;分析求解出引导总误差;最后通过仿真和实例讨论了各误差源对交班的影响.