21世纪的红外焦平面阵列技术军用前景

引人注目的红外焦平面阵列技术正在取得飞速进展,日益拓展其新的应用领域。结合器件技术讨论21世纪头10～20年间的红外焦平面阵列技术发展趋势和在军事中的应用前景。     

阵列天线方向图的优化设计

本文基于二次规划理论研究了一种阵列天线方向图的优化方法，有效综合阵列天线方向图，达到控制主瓣扫描方向、旁瓣电平大小、零点方向等设计要求。这种方向图综合理论与传统综合方法相比，概念清晰，便于理解,优化过程简单，无需迭代操作。为了验证上述优化方法的可行性，本文给出了计算机数值仿真结果。     

次优最大似然调制识别算法及其性能分析

提出了一种降低计算复杂度的次优最大似然调制识别算法,该算法在一定的信噪比条件下,具有与最优分类算法相近的性能.通过分析,得到了次优算法达到较好性能所需的信噪比.并在两接收天线的情况下,研究了次优算法的识别性能,仿真表明次优算法在两接收天线时约有3dB的信噪比增益.     

超声阵列障碍探测技术及其在无人车辆中的应用

设计了适合安装在汽车前保险杆的超声障碍检测系统.提出了一种新颖的混合型超声波换能器阵列、基于换能器阵列合成孔径和超声波脉冲编码的障碍检测算法,以区分回波信号是否含有危险信息.理论计算与实验结果表明,该系统可检测到直径15mm的平板目标,其有效测量距离为0.2～25m,并可实现多目标定位.     

基于MLFIPWA的复杂目标电磁散射分析

在积分方程法求解电磁散射中,用迭代方法计算的计算量为O(N2).快速非均匀平面渡算法(FIPWA)加速了矩矢相乘,使数值计算量减小到O(N3/4),而用多层快速非均匀平面波算法(MLFIPWA)则可减小到O(NlnN).可见,多层快速非均匀平面波算法(MLFIPWA)特别适合处理电大尺寸复杂目标的电磁散射分析.因此,就对这一算法的原理、数值实现及复杂度进行了详尽的研究,并给出了多层快速非均匀平面波算法(MLFIPWA)的计算实例验证了该方法的正确性及高效性.     

一种新的基于TDOA的四站三维空间定位法

提出了一种新的基于TDOA的直线双曲面相交法,用于4个测量站对三维空间目标的定位.该方法吸收了距离差测量值空间投影处理的思想,通过2个定位双曲面所确定的直线与另一个双曲面相交得到目标点的位置.仿真结果表明,与传统的该方法的SX定位方法相比,该方法的定位精度得到了提高,并且能够用于平面布站.     

W波段雷达导引头低剖面单脉冲天线研究

为降低W波段毫米波雷达导引头单脉冲天线的体积和加工难度,设计了一种新型雷达导引头低剖面单脉冲径向线缝隙阵列天线(MPRLSA).该天线由矩形波导一径向线变换器、径向线缝隙阵列和平面和差网络组成.使用遗传算法和电磁场仿真软件相结合的方法自动优化设计导引头单脉冲天线各个部件,给出了优化前后和差方向图.仿真性能满足使用要求.     

光学阵列器件的慢刀伺服车削加工技术

慢刀伺服技术是相对于快刀伺服提出的方法.采用C轴、X轴、Z轴联动的方法在极坐标或圆柱坐标内进行加工.光学阵列如微透镜阵列、微反射镜阵列在高速数据、声音和视频信号传输中具有重要作用.将光学阵列看作一个自由曲面,使用慢刀伺服车削技术一次加工成形,可以解决传统加工中将光学阵列分块加工后拼装和调整的困难.但是由于光学阵列表面形状复杂,其表面法线的突变可能会使机床运动超出伺服轴执行能力.根据慢刀伺服加工技术的特点,建立了伺服轴执行能力限制曲线,研究了不同刀具半径补偿方式对加工的影响.实验结果表明,根据机床伺服轴执,厅能力合理选择刀具半径补偿方式可实现微光学阵列器件高精度加工.     

一种新的MIMO雷达DOA估计方法

多输入多输出(MIMO)雷达通过分布式布阵可以获得空间分集增益,抑制目标闪烁,但过大的阵元间隔不利于DOA估计.采用发射阵列分布式布阵,接收阵列密布阵的收发分置系统,通过发射正交信号,在接收端经匹配滤波信号分选后构造虚拟子阵,提出了一种子阵优选算法,抑制目标闪烁,实现多目标超分辨.对子阵优选算法在MIMO二维空间定位中进行扩展,使MIMO同时具备抑制目标闪烁和提高自由度的特点.最后仿真实验表明了该算法的有效性.     

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。