一种基于混合高斯模型的雷达最大探测距离评估

机载火控雷达的最大探测距离是表征雷达探测能力的一项关键指标。分析雷达方程可知雷达探测距离受多种影响因素制约,且部分环境变量往往无法度量,故直接从不同影响因素出发分析雷达最大探测距离的分布特性存在一定困难,所以大部分对雷达探测距离评估方法的研究均是从数据本身出发,通过统计学方法分析变量的分布特性。

分布式红外系统协同探测距离模型

利用分布式多红外传感器协同探测同一目标后,通过对多传感器目标图像进行像素级融合来提升信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR),进而提高系统的探测能力。从单红外传感器探测距离出发,阐述了分布式多红外系统协同探测的作用距离评估模型。推导了包含积分时间的噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)公式,并用NETD表达了小哈德逊探测距离方程。采用多传感器图像融合的方式提升图像信噪比,等效于延长积分时间,抑制噪声、提高NETD;结合协同探测的虚警概率及探测概率关系公式,为多红外传感器探测距离方程中的信噪比设置提供参考依据。分布式多红外系统探测距离评估模型综合考虑NETD和SNR两个维度因素。理论计算表明,多传感器协同探测可以有效提升系统的探测距离,为分布式红外系统的综合论证提供了重要的理论支撑。

探测距离对光幕系统探测灵敏度影响研究

针对探测距离会对光幕系统探测灵敏度产生影响,分别建立弹丸进入系统时遮挡激光产生的光通量变化与系统接收弹丸反射激光功率的数学模型,得到最终弹丸过靶产生的光功率变化的数学模型,根据能够引起系统响应的最小光功率,得出了弹丸处于不同探测距离条件下光幕系统能够探测最小弹丸的尺寸,最后通过实验对数学模型结果进行验证。该研究对于根据所需探测灵敏度设计合理探测靶面,具有重要意义。

基于子区间的雷达探测距离和测距精度分析

探测距离和测距精度是雷达的关键性能指标,在实际服役工况下受雷达系统内部信号传输损耗、外部信号干扰等不确定性因素的影响较大,提高其准确性已成为雷达研究领域的重要课题。为了评估上述不确定性因素对雷达性能的影响程度,开展了雷达探测距离和测距精度的不确定性分析。首先,建立了考虑信号传输损耗和信号干扰的雷达探测距离和测距精度模型;其次,采用区间模型量化不确定性参数,实现内外部参数统一框架下的不确定性度量;然后,构建准确的探测距离和测距精度响应面模型,并采用Sobol'全局敏感性分析方法实现多维参数对探测距离和测距精度影响的排序;最后,采用子区间分解分析方法获取了雷达探测距离和测距精度区间,并与通过蒙特卡洛模拟得到的结果进行对比,验证所提方法的有效性。将雷达探测距离和测距精度设定合理的容限与阈值,可提高雷达性能分析效率,降低性能分析成本。

采空区遗煤自燃红外非接触探测距离研究

采空区遗煤自燃是造成煤矿井下火灾事故的重要原因,受井下采空区实际情况限制,现有探测手段无法直接获得遗煤蓄热自燃的真实情况。本文利用红外热成像仪的非接触测温特点,通过测温原理分析、实验系统设计和搭建的手段,开展了贴近井下采空区真实环境的FOTRIC348红外热成像仪有效探测距离的测定实验,并进行了井下工程验证。结果表明,区域测温模式、线测温模式和点测温模式中FOTRIC348的有效探测距离分别为8~12 m、10~13 m和9~13 m;井下试验时FOTRIC348的有效探测距离为10~12 m;对上述探测距离取交集,综合判断FOTRIC348红外热成像仪在判断工作面两顺槽采空区遗煤蓄热自燃阶段的有效探测距离为10~12 m。该值的确定可为采空区遗煤自燃防治措施的实施提供针对性的决策依据。

水声环境复杂性对声纳探测距离的影响

复杂的水下环境会严重影响声呐的探测距离。海底地形、温盐变化、水体生物活动等多种影响因素导致了海洋声环境的复杂性。这些因素都会影响声波的传输与衰减,使声纳的检测范围变窄。另外,水体中的噪音对声纳的工作产生影响,使检测范围受到一定的限制。所以,在设计声纳系统时,必须综合考虑复杂的水下环境,采用适当的补偿方法来改善声纳的探测范围与探测能力。

主动声纳探测距离预报仿真研究(英文)

声纳探测距离受水文条件的影响是很大的,如声速梯度、海况、海底底质等。文中研究主动声纳探测距离预报技术,以声纳方程作为主动声纳探测距离预报的理论依据,首先对海洋声学环境建立数学模型,仿真计算出与声纳探测距离预报有关的几个参数:传播损失、混响级、潜艇目标强度,最后结合声纳的性能参数,预报出在不同海域水文条件下的探测距离。利用文中的方法对某型主动声纳探测距离进行预报,在不同水文条件下探测距离预报误差不大于10%。该项内容研究对于反潜战具有重大的意义。

对靶喷雾红外探测器的设计与探测距离测试

为克服果园农作物非对靶喷施农药造成的缺陷,设计了1种基于模拟正弦调制的红外靶标探测系统,对农作物采用自动对靶喷雾,将连续性施药转变为间歇性对靶施药,并对不同试验条件对探测距离的影响进行了分析。试验结果表明,所设计的系统可对农作物靶标进行自动探测,探测距离受多种试验因素影响。

紫外告警系统探测距离的估算

介绍了紫外告警原理及紫外告警系统的结构组成。基于典型目标(导弹)的紫外辐射特征和紫外辐射的大气传输特性,结合紫外告警系统探测器件的性能参数,根据像平面照度公式,提出了紫外告警系统探测距离的估算方法及模型,实例计算并验证了紫外告警系统在不同观察方位角对固体推进剂导弹的探测距离。分析研究表明,改变CCD最小照度值,像管的增益,光学系统的透过率和相对孔径等探测传感器的性能参数,可以提高紫外告警系统的探测距离。

高频地波雷达探测距离的预估及分析

利用地波传播的基本原理，考虑到地球曲率、大气折射、海水介电特性和海情等因素的影响。

基于Lowtran软件包和Gabor匹配提高紫外告警系统探测距离

为解决紫外告警探测距离近和红外告警虚警率高的矛盾,提出了一种紫外告警与红外跟踪相复合的应用于地面设备的新型告警/跟踪一体化模式。重点分析了紫外告警系统的探测机理、捕获条件及影响其作用距离的各种因素。基于Lowtran软件包建立了紫外告警系统探测距离估算模型用于精确估算近程固体推进剂导弹的探测距离。考虑UVCCD图像信号处理对探测距离的重要影响,采用基于Gabor特征的图像匹配方案有效提高系统灵敏度。系统仿真实验表明,该模型在系统硬件不变以及虚警率保持1 time/10 h的条件下能将探测距离估算误差控制在5%以内,可将目前紫外告警系统的探测距离由5 km提高到最远8 km,提高了告警系统的探测质量。本方案模型亦可用于其他光电探测设备。

采用低发射率红外材料对探测距离和概率的影响

为研究双机空战中目标机采用低发射率红外材料后对攻击机机载红外搜索跟踪系统探测距离和概率的影响,建立了飞机运动过程和机载红外搜索跟踪系统探测距离计算模型,得到了相向飞行、同向飞行和侧向飞行三种典型的双机空战过程中探测距离和概率随飞行时间、速度、轨迹的变化规律。计算中考虑了目标的光谱辐射特征、大气透过率和探测器性能等因素对探测距离和概率的影响。结果表明目标机采用低发射率红外材料抑制红外特征后,在相同探测概率的情况下,探测距离明显减小;在攻击机与目标机相同距离的情况下,探测概率明显下降。

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。

不同目标类型之间雷达探测距离换算的研究

在虚警概率恒定、检测概率可变的假设条件下,系统研究了不同目标类型之间的雷达探测距离换算问题,推导出一套较为完整、且便于雷达装备型号论证、作战效能评估以及部署优化等实际工程应用的换算公式。误差分析表明,推导出的距离换算公式的最大点误差小于,完全满足实际工程应用对探测距离估算精度的要求。

蒸发波导条件下雷达探测距离的估计方法

雷达波在近海面传播时受到各种因素的影响,使得雷达探测出现异常现象,尤其在蒸发波导条件下,会形成波导传播。文中描述了通过气象水文信息得到蒸发波导折射率剖面,再由电波传播模型和修正的雷达方程估计出雷达在蒸发波导条件下的作用距离。并通过试验,初步验证了上述方法。

空间目标可见光特性与探测距离估算

在空间目标可见光探测系统中,对探测能力的分析和评估是进行可见光相机设计的前提之一。分析了天基空间目标可见光反射特性和探测背景,并进行了探测噪声分析,又从辐射学角度导出了空间目标可见光反射体探测距离估算方程,结合实例求解了最大探测距离。当目标充满可见光相机的瞬时视场时,相机获取的目标信息与距离无关,而与本身的瞬时视场有关。最后通过采用积分球模拟反射体测试辐照度,反求系统信噪比,间接验证了可见光相机对空间目标的探测能力。

提高TSP-202超前预报系统探测距离的技术措施的研究

从地质构造学理论、爆破地震学理论出发,就如何提高TSP-202超前预报探测系统的探测距离进行了初步探讨,并提出了进行超长距离探测时的行之有效的技术措施。

基于对比度的空中红外点目标探测距离估计方法

基于最小分辨对比度准则 ,研究了天空背景下红外点目标的最大探测距离估计方法。首先 ,分析了红外波段大气辐射传输与衰减、对比度限制光电成像系统功率响应特性 ,建立了目标表观对比度模型 ,并推导出了由气溶胶消光系数和距离参量确定的探测距离方程。然后 ,对目标天空背景温差、发射率 ,气溶胶衰减系数 ,瞬时视场、对比度探测阈值以及辐射波长等参数作了详细讨论。最后 ,利用LOWTRAN7程序的典型大气模式数据 。

微光夜间驾驶仪探测距离研究

在经典微光系统视距探测方程基础上 ,从大气透过率和光谱匹配等方面进行修正 ,可以建立更加实用和完善的视距探测方程。本文利用修正的微光成像系统视距理论 ,结合车辆驾驶夜视仪 ,对各参数间的关系及视距性能影响进行了分析 ,并对典型环境条件和特定目标背景下的视距进行了理论估算 ,与其综合夜视性能的实验结果相符 ,达到车辆驾驶夜视仪的各项预期指标 ,因此验证了经修正后的视距探测方程的实用性 。

“猫眼”目标探测距离方程

利用矩阵光学方法对探测过程进行了建模,对探测距离方程进行了推广,使方程适用于"猫眼"光学系统离焦、探测光束斜入射的一般情况,通过室外探测实验对探测距离方程进行了验证。理论分析和数值计算表明:回波方向相对于入射光方向存在微小的回波方向偏差角,但相同条件下回波发散角要远大于回波方向偏差角,使回波足以形成对探测系统的覆盖;在相同的探测参数条件下,回波功率只与"猫眼"光学系统焦距和离焦量有关,而与探测光束入射角、"猫眼"光学系统接收孔径无关。