气动光学效应内涵及其对成像探测的影响机理

带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平台下气动光学效应的内涵及其对红外成像探测系统探测威力、探测精度的影响机理,对典型飞行状态下产生的气动光学效应进行了数学仿真计算,得到了仿真计算结果,并对仿真结果进行了分析。     

气动光学窗口热辐射效应建模研究

飞行器在大气层内高速飞行时产生严重的气动光学效应,光学窗口因气动加热,温度急剧升高,产生强烈的红外辐射,形成辐射干扰,导致红外探测器产生非均匀辐射背景,严重影响成像质量,降低接收系统的信噪比和探测距离。主要研究窗口热辐射效应,使用有限元分析法,将光学窗口划分成规则网格,计算每个网格的辐射能,运用光线追迹法,得到像面上的辐射分布及像元上的辐通量。最后利用所建立的模型对均匀温度和存在温度梯度的窗口进行了仿真。     

有源、无源联合探测系统综合性能分析

根据无源探测系统与有源雷达组成的联合探测系统,给出了一种有源、无源联合探测系统的探测模型,定性、定量的仿真分析了不同布站方法时,系统的探测精度、探测模糊区分布问题,得出了联合探测系统的最优布站方法;与无源探测系统相比较,联合探测系统提高了系统探测精度,改善了探测模糊区.仿真结果可为工程实践中雷达组网的优化部署提供理论依据.     

收/发异地配置雷达探测系统探测精度

介绍了收/发异地配置探测系统的同时提出了需要解决的时间、载波和空间同步问题,同步问题解决的好坏将直接影响着系统的探测精度。然后通过建立探测精度数学模型和计算机仿真实现了对收/发双站异地配置雷达探测系统的探测精度的分析,为进行异地配置无源探测系统的研究奠定了基础。     

气动光学数字图像校正工程应用方法探索

针对气动光学数字图像校正在工程应用方面的问题,对高速导弹末制导过程中气动光学效应条件下时间序列失真图像校正算法模型进行梳理,分析了现有校正算法工程应用中存在的问题,提出了更为注重建立先验知识的数字图像校正的工程应用方法.在此基础上以窗口传输效应为例,建立了能满足工程应用适用性和实时性要求的窗口传输效应校正模型,并进行了数学仿真,给出了像偏移校正仿真结果,探索了气动光学数字图像校正工程应用方法.     

红外探测系统对某型隐身飞机的作用距离分析

为了估算红外探测系统对某型隐身飞机的作用距离,首先构建该型飞机的简化模型,计算了飞机蒙皮、发动机尾喷口和尾焰等主要红外辐射源的中波红外辐射,然后在考虑辐射的大气衰减的基础上,推导出红外系统对点源目标的作用距离方程,并通过逐步逼近法求解该方程,最后通过算例求出不同气象条件、不同探测方向下的作用距离并对其进行分析。结果表明:红外探测系统探测隐身飞机时,能见度越高,其探测距离越远,并在尾追方向的探测距离大于迎头方向。     

红外系统探测巡航导弹的方法研究

从国外红外探测系统在巡航导弹探测以及应用方面的现状出发,分析了巡航导弹的红外特性和远距离条件下的成像特征,估算了红外探测系统对点目标作用距离。提出用并行差分滤波器去除背景,用逻辑与剔除噪声,用递归方法累积目标轨迹的算法。实验结果与分析表明基于差分基础上的逻辑与方法对速率>0.2像素/帧的目标具有较好的检测效果。     

无源/有源联合探测系统站点部署与探测性能分析

针对由4站无源定位系统与有源T/R雷达站构成的联合探测系统,提出了无源/有源综合探测系统的探测模型,分析了4种布站方案的目标联合探测精度、探测模糊区分布问题,比较了无源/有源综合探测系统与无源探测系统的性能.仿真结果表明,联合探测系统的最优部署方案是4站无源定位系统采用星形布站结构,T/R有源雷达后置于无源主站10～40 km处,此时系统目标探测精度最高,探测模糊区最小.     

基于GEO SAR辐射的星机协同融合探测系统

为提高机载平台对隐身目标的探测能力,提出一种基于地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)辐射、多个机载平台接收的多基雷达协同探测系统,该系统具有覆盖范围广、机载射频隐身、生存能力强等优势.分析了星机协同的作战优势,可获取目标RCS空间闪烁增益、双基RCS增益以及融合增益.分析了星机双基协同探测威力与多基融合探测威力,可提高隐身目标探测距离.通过仿真实验验证了分析的有效性.     

机载红外搜索跟踪系统探测性能评测标定

针对机载红外搜索跟踪系统(Infrared Search and Track,IRST)理论与实际战场探测能力之间的较大差异,提出了IRST系统探测性能评定的方法。对机载红外探测系统探测性能指标进行理论分析,选取探测点源目标的噪声等效辐照度作用距离模型进行分析改进;探讨作用距离与探测概率之间的关系;根据IRST系统工作方式,推导出系统物理扫描概率和目标发现概率计算公式;分析目标发现概率与系统作用距离以及载机速度之间的关系;搭建双余度反馈IRST系统探测概率测试平台,制定实验评测步骤,提出一种对探测系统性能进行评估的方法,该方法简单可靠。仿真实验结果表明,满足一定的探测概率下,系统作用距离极限可达到60km;通过半实物仿真平台的测试,实验结果较好地验证了所建模型的合理性。     

光学侦察卫星的目标探测概率分析

结合光学侦察卫星的特点建立了光学成像卫星目标探测概率与卫星轨道倾角、探测幅宽、访问间隔、目标特性等因素的关系模型。该模型明确了卫星技术性能指标和作战性能指标的相互关系,可作为对光学侦察卫星进行需求分析、顶层设计以及效能评估的依据。以大型舰船为探测目标,用仿真结果说明了模型的适用性。     

雷达实际平面探测威力模型与仿真算法研究

在考虑地物遮蔽的情况下,建立了3种程式雷达实际平面探测威力的数学模型,并对参数获取、盲区估算等问题进行了讨论。给出了一种基于DEM数据的雷达实际平面探测威力实用算法,实现了雷达在任意高度层的实际平面探测威力的自动仿真生成。应用表明,雷达实际平面探测威力图绘制的精度和效率较传统方法有较大提高。     

等效模拟压制下雷达探测区域计算与调整

压制干扰下的雷达探测区域能够形象反映雷达在压制干扰下的作战能力。理论计算出的雷达探测区域可能与实际情况相差很大,为了获得较为精确的探测区域,提出通过等效模拟压制干扰下的外场飞行试验获得雷达探测区域调整因子,并依据调整因子对理论探测区域进行调整。通过数字仿真初步验证了等效模拟压制技术的可行性,并通过数字仿真飞行试验初步验证了雷达探测区域调整方法的可行性,为日后依据外场飞行试验调整雷达探测区域提供支持。     

舰载红外警戒系统工作原理的红外成像模拟

舰载红外警戒系统能有效探测反舰导弹和超低空飞行的飞机,但是在平时训练和装备定型验证时存在困难。分析了红外成像模拟的原理,对海战场主要辐射源进行了研究,通过建立虚拟海战场,计算辐射源的辐射强度,实现了对舰载红外警戒系统红外成像的模拟。实验表明,仿真效果逼真,可以满足部队实际训练的需要。     

天基红外预警探测系统仿真模型的构建

本文讨论了天基红外预警探测系统计算机仿真的方法 ,从统计学的角度建立了描述天基红外预警探测系统工作效能的数学模型 ,并给出了在特定的想定条件下对目标探测跟踪的仿真实现。     

稠密大气中高超声速导引头红外成像面临的机遇、挑战与对策

高超声速飞行器的发展将给世界军事变革带来重大影响,进而形成全球军事强国新的空天对抗焦点。在此背景下,高超声速武器与集光、机、电为一体的红外成像制导技术的结合,将形成各种远程高超声速红外成像制导的精确打击武器,实现飞得快而且打得准,进而更加充分地发挥高超声速武器的威力。但是,稠密大气中高超声速导引头红外成像面临着较为严重的气动光学效应,严重制约了红外成像制导技术在高超声速武器中的应用。重点分析了红外成像制导技术在高超声速武器精确打击中的应用前景,指出了该技术发展可能遇到的主要技术难点,提出了一些可供参考的解决方法。     

电子鼻探雷新技术

从探雷犬的鼻子说起 1997年,美国国防高级研究计划局启动了一项耗资2500万美元的3年计划,旨在研究利用地雷的化学特征来探测地雷的装备。这项利用了仿生学原理的计划被称为“电子鼻”(或“电子狗鼻”)计划,因为它所依据的探雷原理类似于探雷犬靠嗅觉探测地雷。当今流行的地雷探测技术包括:基于电磁感应的物理探测、穿透地层的雷达、红外探测系统等。这些技术是利用地雷的装药和发火装置与周围环境在物理特性上的差异来进行探测,例如,红外和光电探测方法利用的是光学特征的差异,雷达探测方法利用的是介电常数     

激光成像雷达空间目标探测与识别技术

研究了激光三维成像雷达在动能拦截器空间目标探测与识别方面的应用。首先介绍了激光3D成像雷达系统基本原理,然后设计了激光3D成像雷达目标识别的工作流程,最后提出了基于旋转图像转换的3D目标识别算法。进一步探索了红外+LADAR主被动复合光学成像导引头在空天防御拦截武器目标探测与识别的应用,分析了复合光学导引头的关键技术,给出了相应的成像结果。     

卫星预警探测仿真模型研究

卫星预警探测系统对弹道导弹防御作战有重要影响.在分析卫星预警探测仿真模型的结构组成、运行机制和功能原理的基础上,构建了卫星预警探测仿真模型,并对构建内容进行了阐述.通过建立目标红外信号仿真数据表和背景大气辐射信号仿真数据表,提出了一种简单实用、操作性强的信噪比检测计算方法.最后,对模型进行了验证分析.仿真结果验证了卫星预警探测仿真模型探测弹道导弹目标的有效性和可行性.构建的模型可用于战争模拟系统中的导弹防御作战仿真.     

某声探测系统基阵设计分析

目前反辐射无人机已成为防空武器的重要作战目标。利用被动声探测系统来探测反辐射无人机是一种新的方法,通过对线列和圆弧阵结构的声探测系统基阵进行计算和仿真,针对阵列指向性受影响的因素,对基阵的各种参数进行了优化设计。分析结果表明半圆柱型基阵在波瓣宽度和增益上满足系统对无人机的探测要求。