光纤光栅技术与应用专题讲座(三) 第5讲 光纤光栅网络传感技术的原理与应用

文中介绍了光纤光栅温度、压力、应变的基本原理及几种常用的光纤光栅传感信号解调技术。讲述了光纤光栅网络化传感技术研究进展,对几种常用传感网络进行了详细的描述。综述了光纤光栅传感器的实际应用,并着重讲述了光纤光栅传感器在军事上的应用实例。     

基于估计协方差MME检测的频谱感知算法

针对小采样数据长度下,采样协方差矩阵对统计协方差矩阵估计不准,影响传统最大最小特征值(MME)检测算法检测性能的问题,提出一种基于逼近收缩(OAS)矩阵估计的改进MME检测算法。首先利用OAS估计量对采样数据做协方差矩阵估计,再对估计协方差矩阵特征值分解,将最大最小特征值之比作为检测统计量,克服了传统MME算法检测门限随采样点大幅波动的缺陷,提高了检测门限的鲁棒性。仿真结果表明,所提算法的检测门限具有鲁棒性,检测性能提高了1 d B~2 d B。     

粒子滤波匹配追踪重构算法

针对现有贪婪迭代类压缩感知重构算法对非高斯量测噪声抵抗性差的问题,提出一种盲稀疏度下粒子滤波匹配追踪稀疏信号重构算法。该算法将鲁棒性更高的Huber损失函数替代常规的二次损失函数,用来增加对非高斯噪声的抵抗能力;并引入粒子滤波实现对原始信号的最优估计,以削弱量测噪声的影响;在信号稀疏度未知的条件下,结合稀疏度自适应匹配追踪算法实现盲稀疏度下的原信号重构。理论分析和仿真结果表明,所提算法可以有效抵抗因非高斯噪声干扰或稀疏度未知导致的重构精度降低,且重构性能优于现有典型贪婪迭代类算法。     

星载光学遥感成像系统复杂性分析

为研究星载光学遥感成像系统的复杂性,由复杂系统的基本特征与系统研究的基本原则出发,通过对成像全链路流程的分析,确定光学遥感成像系统的复杂性来源及其表现形式。建立星载光学成像的数学模型,以系统重要参数——调制传递函数为基点,通过正过程建模分析和逆过程测量计算相结合的方式,分析了系统复杂性研究的基本原则,即还原论与整体论相结合、定性与定量相结合的过程。由正、逆过程的对比分析,一方面阐述了系统性能与各个环节参数之间的关系,另一方面又由正则化盲反卷积的方式得到图像中真实的调制传递函数。二者相辅相成,既能通过补偿系统复杂性因素影响提升系统性能,又能进一步指导系统优化设计。     

基于压缩传感的PSO-OMP重构算法的研究

由于粒子群算法具有解决寻优问题的能力,将其应用于信号处理领域,提出了一种新的基于PSO-OMP的信号重构算法。为了降低计算复杂度,把粒子群算法运用在正交匹配追踪算法的匹配过程,以此来确定最优原子。实验结果表明,所提出的新的基于PSO-OMP的信号重构算法具有计算复杂度低和重构成功概率高等特点。     

压缩感知理论与光学压缩成像系统

压缩感知理论为提升信息获取能力提供了新的思路,它表明当被探测信号具有稀疏性时,则获取信号所必需的测量数据与其稀疏度K量级相当,而远小于信号的维数N(Shannon采样定理所要求的采样数)。基于压缩感知理论的成像技术(压缩成像)则将感知、压缩和数据处理三个过程完美地结合在一起,避免了传统成像系统"先采样再压缩"方式带来的传感器和计算资源浪费。本文从稀疏性、投影测量矩阵的设计与可重构条件、压缩感知重构算法三个方面概述了压缩感知理论及进展,并以光学成像为背景,详细阐述了最近提出的几类光学压缩成像系统,最后,探讨了压缩感知及压缩成像方面目前所面临的一些挑战性问题。     

海上机动目标打击效果评估决策支持系统设计

针对海上机动目标打击效果评估的特点,运用遥感技术、人工智能技术和模糊评判的方法探索打击效果评估问题。提出一种基于高分辨率遥感图像的打击效果评估决策支持系统,融合人定性分析和机器定量分析的优点,核心是问题处理系统综合运用处理后的遥感信息和支持系统的模型、知识以及数据来评估打击效果,评估模型为二级综合评判模型。对尚处于理论研究阶段的海上机动目标打击效果评估问题有积极的参考意义。     

基于半实装的无人机模拟训练系统研究与设计

针对传统面向无人机地面操控手测控训练任务的模拟训练系统存在的缺点,分析了面向无人机地面操控人员测控训练任务的主要特点,提出了一种基于实装地面测控站的无人机半实物仿真训练系统结构框架,设计了典型无人机模拟训练系统的结构层次和系统运行模式,与传统面向地面操控手的无人机仿真训练系统相比,所提出的仿真系统架构具有逼真度高、易于实现和复用、开发技术成熟等优点,在提高训练效率、节省训练成本方面具有重要应用价值。     

隐身榴弹表面吸波材料的抗压强度分析

在火炮发射隐身榴弹过程中,由于隐身榴弹的静不平衡、动不平衡,造成隐身榴弹在膛内运动过程中碰撞膛线,其表面涂敷的吸波材料将承受较大的接触力.发射过程中应保证不损伤吸波材料表面,确保吸波材料具有良好的吸波性能、不增加隐身榴弹的雷达散射截面.从理论上计算了隐身榴弹与膛线之间的接触力,为研制隐身榴弹用的抗压吸波材料提供了设计指标.     

构件式遥感信息处理系统的设计

随着遥感技术在国民经济和国防等领域的广泛应用，各种用户也逐渐对遥感数据的管理和处理提出了越来越多的要求。传统的遥感信息处理系统面临着严峻的挑战。构件软件技术作为目前发展最快的软件重用技术，是降低软件开发费用，提高软件生产效率和系统的可靠性、可维护性、可扩展性的有效方法。本文介绍了一个遥感信息处理系统，阐述了它的基于构件软件体系结构的开发思想及其特点。