影响水下距离选通激光图像光学相关识别的若干因素

针对水下距离选通激光图像光学相关识别技术的应用,研究了引起图像畸变从而导致光学相关识别相关峰输出效率降低的若干因素,并通过实验的方法采集了不同系统参数设置下的激光成像图片,然后采用相位匹配的方法对图片进行相关性分析,同时应用PCE、Disc等指标联合评价输出的相关峰质量,从而衡量各因素所引起的成像畸变对光学相关识别性能的影响程度.MATLAB软件仿真结果证明:激光单脉冲能量、ICCD增益、成像距离等因素变化均会引起图像相位特征畸变,导致相关识别鉴别率降低.该结果可为建立水下距离选通成像系统控制模型和设计匹配滤波器提供参考.     

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

针对在水下距离未知的目标搜索过程中,距离选通成像系统接收到的大部分是水体后向散射光的现象,分析了在给定开门时刻和选通门宽参数条件下,ICCD能够接收到后向散射光的水体范围;给出了ICCD接收到该范围内水体后向散射光能量以及该能量在ICCD像面上分布的计算方法.仿真和实验结果验证了该计算方法的可行性.     

基于逆合成孔径成像激光雷达的自旋小目标成像系统

为了获得毫米级自旋小目标的清晰成像,采用逆合成孔径成像激光雷达技术设计了基于距离向数据与方位向数据相融合的图像重建系统。系统采用大带宽、窄线宽光纤激光器配合调制器实现激光脉冲的线性调频,利用光外差原理对回波信号进行采集处理。结合自旋目标的运动特性,给出了含有自旋分量的回波信号函数方程,并将该分量引入传统的R-D算法中实现了对自旋目标的ISAIL二维图像的重建。实验采用毫米级铝条构成被测小目标,通过步进电机及带倾角的转台完成运动及自旋模拟。实验结果显示,当目标固定时,可通过回波能量数据获得一维距离向图像,与被测目标的4个特征点位置一致。当目标运动时,通过数据压缩并代入自旋参量,最后通过R-D算法可以获得可识别的ISAIL二维图像,验证了系统符合自旋小目标成像的设计要求。     

水下激光成像系统在反蛙人侦察中的应用

水下激光成像系统作为一种主要的水下光电侦察装备,具有抗干扰能力强、探测距离远、成像质量高等诸多优点,可用于探测水下多种类型的目标。针对水下激光成像系统的反蛙人侦察应用问题展开研究,介绍了水下激光成像系统反蛙人侦察的技术、特点和现状,重点研究了水下激光成像系统几种典型的反蛙人侦察使用方法,并对今后水下激光成像系统反蛙人侦察的发展趋势进行了分析。     

红外成像型空空导弹目标自动识别技术

针对红外导弹和红外诱饵弹的对抗,构建了红外导引头图像探测器的透视投影几何模型.基于模型证明了飞机和目标在不同距离和相对飞行速度下,成像序列中相邻两帧图像间飞机目标的相似性,并且提出了适合导弹的目标快速识别算法,该算法是基于当前帧图像与前一帧图像的目标特征匹配的.最后以实测的飞机及诱饵红外图像数据对文中提出的算法进行了仿真,仿真结果表明了算法对目标识别是可行和有效的,并且能够满足较高实时性的要求.     

一种梯度变换的水下图像对比度增强算法

在水下激光成像系统中,针对海水对光的散射而引起的图像对比度下降的特点提出了一种自适应改变图像梯度来增强水下图像对比度的算法.该算法分三步时图像进行处理:首先利用双边滤波器对图像进行滤波,以消除噪声;其次根据图像的局部灰度强度,对图像梯度进行处理;曩后通过解泊松方程,将处理后的梯度图像还原成灰度图像,实验结果表明:该算法...     

单频信号二维合成孔径成像算法

传统合成孔径雷达采用大带宽信号实现距离向分辨,采用一维合成孔径实现方位分辨,得到二维图像。在某些近场成像场合,成像分辨率要求很高,依靠信号带宽很难达到要求。提出了一种二维合成孔径成像系统,利用二维合成孔径实现二维分辨,分辨率取决于合成孔径长度,不受信号带宽的约束,可以实现超高分辨率。信号采用简单的单频信号,可使系统大大简化。详细推导了单频信号的二维合成孔径成像算法。仿真结果表明,单频信号二维合成孔径是一种有效的高分辨率成像技术。     

激光重复频率对吸气式多脉冲激光推进冲量耦合系数的影响

针对实验室已有的平顶抛物形喷管,数值模拟了单脉冲激光能量为500J时,不同激光重复频率下的激波流场演化过程,分析了喷管内激波流场对后续脉冲的影响,得到了冲量耦合系数随激光重复频率的变化规律。结果表明:激光重复频率在10～100Hz范围内,冲量耦合系数随频率的增加显著减小;在100～400Hz范围内,冲量耦合系数下降趋势变缓;随着脉冲数目的增多,喷管内气体密度降低,后续脉冲受到之前激波流场影响增大,推进性能降低。     

全景成像系统对目标水平探测能力的分析

为掌握全景成像系统的水平探测能力,根据双曲面反射镜的性质,给出了全景图像与柱面图像的映射关系,建立了系统水平探测距离的数学模型.仿真结果表明,系统水平探测距离具有旋转对称性,并与目标的大小和入射角有关.     

靶场初始段目标激光成像技术

<正>本项技术研究服务于靶场初始段试验任务,在实现靶场测控目标全过程可控、可视需求方面,具有较大推广应用价值,2014年11月获得军队科技进步一等奖。主要内容包括:1靶场目标激光散射特性分析。通过建立靶场目标的光学及激光散射特性模型,进行靶场目标激光成像可探测性研究;2激光成像工作体制研究。针对靶场运动目标观测需求,通过建立仿真平台对系统设计指标和性能参数进行仿真验证;3激光成像关键技术的实现方法研究。主要包括脉冲激光大视场同步均匀照明、高精度距离选通成像、高速图像的实时处理等关键技术的实现方法;     

对成像雷达的脉冲分段排序转发干扰

多假目标图像欺骗是目前宽带雷达干扰的难点。针对宽带雷达中常用的线性调频(Linear Frequency Modulated,LFM)信号,提出一种脉冲分段排序转发干扰方法。结合散射波信号模型,推导了合成干扰信号二维成像输出形式,讨论了假目标图像个数、分辨率与分段数以及转发次序之间的关系,并进行了仿真实验。结果表明该干扰方法可较便捷地产生多个沿距离向分布的假目标图像。结果对于成像雷达图像欺骗干扰具有理论指导意义。     

水下高重频距离选通成像雷达同步控制器设计

设计了一种信号延时和宽度大范围精确可调的同步控制器,以产生水下高重频距离选通成像雷达中ICCD同步门控信号。该同步控制器由光电-模数转换电路和门控信号发生器两部分组成,其中光电-模数转换电路可实现激光脉冲信号的采集和模数转换;门控信号发生器基于FPGA内部计数器构建了信号时域参数粗调模块,并采用时钟延时芯片组成了信号时域参数精调模块。实验测量表明:该同步控制器输出信号能达到10ps的理论控制精度和100μs以上的控制范围,信号沿抖动约为0.5ns。     

具有和通道限幅的单脉冲雷达角精度的严格分析

本文给出了幅度比较型单脉冲雷达角跟踪误差的方差,该雷达和通道在角误差鉴别器前装有限幅器。误差表示式适用于任何发射脉冲形状和任何跟踪距离门宽度,但要求信号处理支路是匹配滤波器,并要求大的单脉冲信噪比。推导过程是严格的,推导中考虑了系统中固有的非稳态噪声。本文给出了矩形发射脉冲包络这一特定情况的实例。     

应用极化聚类中心设计快速自适应极化滤波器

针对传统自适应极化滤波算法存在收敛速度慢、迭代步长因子选取困难等问题,采用极化聚类中心估计理论设计了一种快速自适应极化滤波器,实现了对极化雷达回波中的干扰信号逐脉冲地自适应精确对消。滤波器通过距离单元选通获取干扰信号样本,对样本极化聚类中心的直接计算能够快速估计干扰信号在当前脉冲内极化状态,依据干扰输出功率最小原则最终实现快速滤波过程,相比于传统极化滤波算法有更快的收敛速度和更稳定的干扰抑制性能。仿真对比实验结果验证了该方法的快速有效性。     

基于图像解译概率的SAR探测距离评估方法

SAR探测距离是评判SAR系统性能的关键指标,不同于普通雷达给出的针对点目标的探测数据,SAR系统给出的是面目标的雷达图像,因此对其探测距离的评估也要有别于普通雷达,因从其雷达图像质量入手进行考核其作用距离。提出了基于图像解译概率的SAR探测距离评估模型,并在此基础上分析研究了评估过程中相关参数的测量方法。SAR探测距离的评估技术研究成果已在外场试验中得到应用,具有一定的推广利用价值。     

基于时反处理的主动声自导鱼雷定位方法

传统的定位方法只能进行距离的估计,不能给出目标的深度信息,而时间反转处理基于声场的空间互易性,充分利用信道的多途特性.使能量在声源点得到聚焦,不仅能得到目标的距离,还能得到目标的深度.对于定位主动声自导鱼雷,可以利用其发射的脉冲信号,通过信道建模进行时间反转处理,使之匹配于真实信道,从而得到目标的距离和深度.实验仿真结果表明,此方法可以对主动声自导鱼雷进行距离和深度上的准确定位,而利用水平阵的阵长和阵元数目的优势,还能提高对弱信号的检测.这对潜艇水下防御有着重要的意义.     

基于多DSP系统实现的非聚焦合成孔径实时成像处理

合成孔径成像是提高图像方位向分辨率的有效方法,但算法运算量大,在机载条件下往往实时性得不到保证。采用非聚焦成像算法可以在分辨率与运算量之间作一个折衷,可以在分辨率要求不是很高而需要实时性很强的情况下,输出方位向得到较大改善的实时图像。在简要介绍非聚焦合成孔径成像原理和TMS320C6203芯片特点的基础上,着重讨论了非聚焦合成孔径成像算法基于多DSP系统的实时实现,分析了系统性能并给出了实验结果。     

一种基于相位校正的InISAR图像配准新方法

针对InlSAR三维成像中的图像配准问题进行研究,从理论上推导了同一基线上两干涉天线之间图像失配准的原因,并定量分析了图像失配准量对后续干涉处理的影响.研究表明,初始时刻同一基线上两干涉天线间的波程差引起两幅ISAR图像距离方向的亚像素级失配,而成像积累时间内两干涉天线波程差的变化量则引起两幅ISAR图像多普勒方向的像...     

基于直方图和脉冲关联的抖动信号分选算法

针对传统抖动信号分选算法在当前高密度信号环境下进行分选时,存在实时性差、分选精度低的问题,提出了一种基于直方图和脉冲关联的抖动信号分选算法。该算法首先通过直方图得到PRI(脉冲重复间隔)的统计值;然后利用累积判别判断是否进行下一级累积,对于不需要再进行累积的利用联通加权策略求得该PRI值;最后通过脉冲关联算法来抽取出该抖动信号的脉冲序列。仿真结果表明,利用该方法分选脉冲丢失2%、干扰脉冲占10%的抖动脉冲序列的平均准确率在90%左右,平均漏选率低于9.8%,并且具备较好的实时性。     

对高重频PD雷达的舍脉冲干扰

高重频PD雷达是为解决测速模糊而在机载雷达中广泛采用的一种PD雷达工作模式,从PD雷达的特性来讲,由于带宽比较窄使得噪声干扰能量利用效率不是很高。采用DRFM精确获取雷达信号实施干扰是当前干扰的发展方向,但是对占空比接近50%的高重频PD雷达,采用对低重频PD及中重频PD可行的距离拖引,速度拖引等一系列在雷达信号脉冲串间隔内产生复杂调制的干扰方法是不合适的。主要针对高重频PD雷达重频高、占空比大的特点,提出了一种舍脉冲干扰方法,对DRFM截获的雷达信号进行快速部分转发,间隔一定脉冲数舍弃一个脉冲,改变原雷达信号的脉冲重复周期,使得在频域上产生多个速度欺骗性干扰信号,并通过仿真验证了干扰的有效性。