云场景下天基红外探测可用度快速评估

天基红外探测场景下,云的存在会对目标探测造成严重干扰,导致无法连续检测跟踪目标,降低系统探测效能。系统在凝视工作模式下,背景在一段时间周期内变化较小,可根据背景特性建模分析不同云场景下探测系统的可用度。将理论分析、图像仿真、解析建模等多种手段相结合,对云场景下天基红外探测可用度进行快速评估。首先通过对目标穿越云层时的信杂比变化进行分析,建立可用度的初步估计模型,确定可用度的影响因素。然后在图像仿真和解析建模中,基于仿真结果拟合了信杂比低于阈值图像帧数跟云参数之间的线性关系,并结合参数物理含义建立可用度解析模型,采用回归分析法确定模型系数。最后基于新的仿真工况对比天基红外探测可用度的仿真值、初步估计值和解析预测值,验证模型的准确性和鲁棒性,该模型可作为系统可用度效能评估的有益参考。

用FVM法计算固体火箭羽流的红外特性

建立了有限体积法(FVM)的理论模型模拟固体火箭羽流的红外特性,研究了燃气组分H2O,CO2,CO,HCL,OH,NO的吸收和发射,以及AL2O3粒子云的吸收、发射和散射,还研究了两相流场中气相和粒子云温度不均匀时对辐射传输方程的修正.计算一单喷管固体火箭的二维轴对称羽流在光谱2～5μm的红外特性,给出羽流辐射的空间分布和光谱分布并与文献计算的结果对比.研究表明:有限体积法能较好地模拟固体火箭羽流的红外特性;粒子辐射占固体火箭羽流红外辐射的主要部分;在光谱2～4μm粒子辐射使羽流辐射增强,而在光谱4～5μm粒子辐射使羽流辐射减弱.

单目条件下利用成像关系估计弹道导弹射向

提出了一种在单目(单卫星相机)条件下由序列图像估计弹道导弹射向的方法.根据相机成像的物像空间几何关系建立静止轨道卫星相机成像模型,估算弹道导弹轨迹在像面上的多个映射点所对应的空间点位置,根据导弹轨迹在成像面上映射的多点位置和空间中不重合的三点可以唯一确定一个平面的原理估计弹道导弹射向.本方法主要优点是不需要导弹轨迹先验模板,所需附加知识较少,可以用较小运算量获得满足一定精度的射向估计.实验结果表明,在发射点处于中低纬度时,估计误差小于5°,本方法可以较好地估计导弹飞行方向.

航天器测定轨技术发展综述

归纳总结了现有航天器测定轨技术的发展历程及研究现状,分析讨论了地基、天基、天文自主等现有测定轨技术的特点及优缺点,揭示了目前仍未解决的一些测定轨难题。最后,提出一种可行的基于导航星间链路的测定轨新技术,并对航天器测定轨技术发展方向给出一些建议和展望。

伪线性主动段弹道估计方法

该文主要分析了星载被动传感器对目标的运动参数估计问题,它也是空间预警系统的关键技术之一。文中提出的伪线性测量-卡尔曼滤波(PM-KF)的弹道估计方法减小了测量方程非线性所带来的估计误差,较之EKF滤波有更好的估计精度。

系统误差的不确定性与参数估计精度折合

考虑了系统误差的不确定性对参数估计精度的影响问题.建立了基于多源数据融合系统输入测元系统误差的状态空间及其分布,将参数估计精度转化为精度矩阵表示.讨论了一致误差模型和基于系统误差诊断的数据融合处理系统的精度函数,给出了数据融合处理精度评估的精度折合因子方法,建立了基于系统误差状态空间的精度评估理论和计算方法,该方法也可对不同数据融合处理模型的能力进行定量比较评价,计算分析和实际应用表明了该方法的适用性.

导弹助推段天基红外探测的像面照度模型及其应用

波段选择是导弹助推段天基红外探测系统设计首先需要解决的问题.无论是中心波长的确定,还是波段宽度的设定,都应有合理的依据.本文提出了导弹助推段天基探测的像面照度模型,并根据模型得到导弹助推段天基红外探测系统的目标与背景信杂比作为目标函数,利用信杂比的最大化作为波段宽度选择的依据,进行探测波段的选择.分析结果表明,以H2O,CO2吸收带2.7μm和4.3μm为作为红外探测系统的中心波长有其固有的合理性,不同的波段宽度选择将使信杂比产生显著变化.本文所建立的像面照度模型对遥感器设计和性能估计亦有重要意义.

基于生成MRF和局部统计特性的红外弱小目标检测算法

红外复杂背景中的弱小目标检测问题可看作是马尔可夫随机场理论框架下红外图像中背景与目标的二元分类标记问题.基于马尔可夫随机场后验概率模型,提出利用先验的目标信杂比信息和图像局部统计特性构建观测图像后验概率模型的方法,并采用经典ICM(Iterated conditional mode)方法对图像最优标记结果进行估计.仿真试验结果表明,算法在保证目标标记结果准确率的同时,有效降低了背景的误标记概率;且由于采用局部统计特性进行建模,算法有效降低了模型参数与标记结果间的关联性,提高了最优标记估计的收敛速度.

星座星间链路的空域覆盖特性仿真分析

文章提出利用星座星间链路工作时分布在空间的波束为系统外用户提供服务，并对其对一般用户的可用性进行了探讨。基于典型星座星间链路，建立了覆盖区数学模型进行仿真计算，分别从静态和动态的角度分析了星座星间链路在常态工作模式下对于空域的覆盖特性。结果表明：在星座轨道平面附近的用户航天器接收到星间链路信号的机会最多，可直接对系统工作信号接收利用；在星座轨道半径40％～50％附近高度的天球覆盖率最高，达到45％；随轨道半径增加，天球覆盖率降至15％以下，建议对一般用户进行链路规划。

基于多传感器融合的红外图像序列检测性能分析

针对红外图像目标检测性能问题,从多传感器融合算法的典型流程出发,推导单帧检测性能、多帧检测性能和多传感器融合性能的关系,并从理论上对单个因素的影响进行定量分析.分析结果表明,多传感器融合的性能比单帧检测性能和多帧检测性能更优越.

卫星遥感图像的量化等级确定及影响因素分析

在分析人眼视觉特性的基础上,提出图像量化位数的选择取决于图像的最终用途的观点.从天基预警类成像探测仪的基本原理出发,建立了信噪比与探测概率之间的关系,进而研究了量化级数确定问题.就图像显示和人眼观看而言,8 bit量化已能满足要求.当用于预警和目标探测目的,在满足信息处理需要前提下,虚警不超过10-4/Frame边界条件下的最小量化级数可进一步降低为5 bit ,较理想的量化级数为6 bit.

无源卫星导航系统星地双向无线电时间比对实现

介绍了无源卫星导航系统星地无线电时间比对的原理,给出了星地无线电时间比对在扩频测控信道中实现的方法,并对各种误差因素进行了分析。

天津“卫青萝卜”的生产栽培现状

介绍了"卫青萝卜"目前的种植区域、栽培茬口、设施类型、经销模式等生产经营现状,为进一步促进产业提升提供参考。

利用GNSS星间链路的航天器定轨方法研究

针对利用全球卫星导航系统(GNSS)星间链路实现用户航天器定轨时存在的链路资源有限问题,构建基于GNSS星间链路的用户航天器定轨模型,设计了应用流程,重点研究了星间链路测量频度、可建立链路数量等链路规划模式对用户航天器定轨结果的影响,并分别针对高轨用户航天器和中低轨用户航天器进行仿真分析和试验验证。结果表明:用户航天器与GNSS卫星建立星间链路的频度越高、数目越多,动力学法轨道改进的效果越好;对高轨用户航天器采用广播星历,即使每6h只有1条观测链路,也可以获得40m以内的定轨精度;对低轨用户航天器采用精密星历,当每次观测链路增加到5条时,基本可以获得1m以内的定轨精度。

天基跟踪层星座性能建模与仿真

随着高超声速武器技术的快速发展和实战化部署,美国有针对性地提出了建设国防太空架构跟踪层计划的设想。首先,介绍了跟踪层卫星主要设计性能参数;其次,建立了跟踪层星座覆盖性能分析模型、探测能力分析模型和跟踪性能分析模型;最后,通过仿真计算对跟踪层系统性能进行了分析,并推断了系统全星座最小卫星数量、探测灵敏度和全球目标最优跟踪精度等核心能力。分析结果对相关系统信息处理算法研究、载荷与星座方案设计具有重要参考价值。

基于视轴矢量序列的目标轨迹确认方法

针对椭圆轨道红外监视系统图像畸变大,基于图像配准进行目标轨迹确认误差大的问题,提出基于视轴矢量序列的目标确认分析方法;建立了目标视轴矢量序列的状态转移模型和观测模型,利用GM-PHD(Gaussian mixture probability hypothesis density)滤波器对目标视轴矢量进行滤波实现目标确认分析;针对在目标状态未知条件下,GM-PHD滤波器易于丢失新目标的问题,采用反馈滤波方式对GM-PHD滤波器进行改进设计。仿真结果验证了基于视轴矢量序列进行目标轨迹确认分析的有效性以及改进GM-PHD滤波器对新目标状态估计的时效性。

数字地图辅助的双星无源定位精度分析

针对采用WGS-84椭球模型的双星时差频差定位算法,对零高程假设下由于真实高程误差引起的系统误差进行了分析,得出当辐射源位于海拔lkm以上的高度时,需要引入数字地图的结论。然后引入数字地图辅助的算法,给出了仿真结果。结果表明,该方法可以大大减小由辐射源海拔高度引起的定位误差。最后分析了数字地图的高程精度对定位精度的影响。

基于JPEG-LS帧间扩展的图像无损压缩算法

介绍了JPEG-LS帧间三维扩展的无损压缩算法,分析算法原理和性能在帧间扩展上的改进,给出了帧间编码的基本预测模板。在考虑邻域像素的相关性的基础上,采用自适应选择帧间/帧内预测与运动补偿技术实现了压缩比的提高。通过实验,对帧内压缩与帧间压缩在压缩比与运算复杂度作出了定性和定量的分析比较。

一种基于概率的双星无源定位算法

针对双星无源定位系统采用时差、频差对地面固定辐射源进行无源定位的问题，提出了一种基于概率的双星无源定位算法。通过公式推导，将复杂的定位方程组化简为简单的二元一次方程组。在介绍定位原理的基础上对该算法进行仿真，通过仿真，分析了定位误差与时差测量精度、频差测量精度的关系。