有限元-边界法在光电目标散射计算中的应用

为了解决三维目标电磁散射计算中准确性与有效性的矛盾,建立了有限元-边界法的计算模型,对三维腔体目标的电磁散射计算方法进行了研究。首先,分析了针对三维电磁腔体目标的电磁散射计算边界积分方法,引入了矢量格林函数,利用麦克斯韦方程得到电磁场形式与三维腔体形式的关系,建立了三维开口腔体边界模型;然后,结合光电目标曲面建模方法及高阶基函数的方法,建立了三维光电目标的有限元泛函,完成了有限元-边界法在三维腔体目标电磁散射计算中的应用;最后,进行了实例验证。分析显示,当三维腔体内部为空或为各向异性物质时,角度吻合非常理想,与传统模式匹配法所得结果的吻合度达90%以上。结果表明,采用本方法对三维腔体目标进行电磁散射计算,准确度、效率均有所提高。

应用于光电目标跟踪的变窗宽核粒子滤波

核函数粒子滤波(KPF)是小噪声动态系统目标跟踪的一种有效方法,核窗宽选择是该方法中核密度估计的核心问题。本文提出了一种基于协方差的变窗宽核粒子滤波算法。该方法首先通过粒子集的协方差矩阵估计粒子的粗略核窗宽和其粗略的后验概率密度,然后调节全局核窗宽获得适用于每一个粒子的精确核窗宽,提高核密度的估计精度;然后,通过迭代寻找后验概率模型,使得粒子集能够在核密度估计后向后验概率密度的真实分布移动,从而提高跟踪精度。通过这种方法生成的新粒子是对后验概率密度的一个更加近似的表达。实验结果表明,在小噪声动态系统中,本文提出的变窗宽核函数粒子滤波在光电目标跟踪的性能和效率(PF的20%粒子数目)上都优于传统的粒子滤波(PF)、UPF(Unscented Particle Filter)以及KPF方法。

基于TMS320DM642的光电目标跟踪视频采集与处理系统设计

光电目标跟踪视频的采集及处理是视频目标跟踪中一个非常重要的分支。根据项目实际需求,以TMS320DM642为核心,搭配简单外围电路及视频编解码芯片,设计了光电目标跟踪视频采集及处理系统。重点论述了系统硬件设计框图,给出了系统算法执行流程及详细的软件处理算法。经实验证实,该系统能稳定采集CCD输出的25 f/s的视频流,结合一定的处理算法,能在某些背景干扰下稳定提取目标光斑位置信息,并能将信息通过异步串行口输出。

基于分形维与拟合误差的光电目标检测方法

对光电目标进行自动检测与识别是导弹末端智能制导的一项关键技术,分形理论的出现为解决这个问题提供了新的技术途径。自然背景与人造目标所在区域的分形维与拟合误差特征差别非常明显,因此,提出了一种分形维与拟合误差的光电目标检测方法。实验证明,对于光电目标检测,给出方法的检测结果稳定,优于边缘检测、阈值分割和单一分形维检测的结果,是一种非常有前途的方法。

机载武器中光电目标探测器故障诊断研究

在机载武器中,光电目标探测器的故障诊断对机载武器系统作战效能的提高尤为重要。由于提供的测试信号有限,同时信号之间存在非线性关系,导致确定故障的位置和原因非常困难,诊断准确率不高。而传统故障诊断方法存在局限性,诊断时间长。针对以上问题,提出了一种结构优化模拟退火粒子群神经网络方法。首先,将光电目标探测器的采集数据预处理后训练网络,利用模拟退火粒子群算法调整权值。然后,根据神经元间的相对重要度和等效连接关系,优化连接结构,再引入神经元增益建立准则优化隐节点数。最后,利用训练后的神经网络完成光电目标探测器的故障诊断。实验结果表明,新方法能够有效地提高诊断准确率。

光电目标跟踪中非线性卡尔曼噪声滤波算法的应用研究

在非线性、非高斯噪声下对机动目标跟踪时,传统的卡尔曼滤波算法及其扩展型算法会使测量系统出现滤波精度下降、易发散等缺点。为了更好地解决系统非线性的问题,提高对机动目标的跟踪测量精度,本文提出了一种光电目标跟踪的改进型扩展卡尔曼滤波算法。该算法增加了相应的线性化误差补偿。仿真结果表明,改进型的扩展卡尔曼滤波算法可以有效补偿线性化误差,并且改进后的滤波性能要好于原滤波器。

基于双DSP的光电目标跟踪控制系统设计

光电目标的捕获、瞄准和跟踪是空间激光通信的难题之一。采用TMS320DM642+TMS320F2812为核心处理器设计了光电目标跟踪系统,介绍了系统的硬件设计,给出了详细的软件执行流程,采用两块独立模块构成系统,可靠性高。经实验证实:该系统能有效提取CCD视频光斑并将解算的坐标信息送给F2812,通过施加一定的算法,能够有效地跟踪光电目标。

主分量分析方法在光电目标识别中的应用

随着大尺寸焦面探测器及高速信号处理等相关技术的发展，获取空间目标的外形特征信息进行目标识别已经成为可能。文章首先分析了主分量分析方法在目标识别中的基本原理，并根据光电成像特性及快速处理的需要对识别方法进行了优化。最后通过实验仿真，运用主分量分析方法实现了对不同类光电空间目标的判别，并根据结果对该方法的识别应用进行了分析。

基于光电目标的激光外差探测系统信噪比分析

通过分析外差探测系统和直接探测系统的噪声来源和光电目标的回波功率,建立系统功率信噪比模型,分析了探测距离、离焦量和激光发散角对信噪比的影响,并进行了数值模拟分析,结果表明:离焦量、目标距离和激光发散角的增大会引起信噪比迅速减小,相同条件下外差探测系统的探测距离约是直接探测系统的24倍,信噪比受目标离焦量和激光发散角改变的影响更小。

基于改进粒子滤波的光电目标跟踪算法研究

在光电目标跟踪与定位中,结合扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的优点和目标跟踪的非线性特征,提出了一种非线性系统的基于"当前"统计模型的自适应扩展卡尔曼粒子滤波算法,根据光电目标的测量信息修正加速度方差,消除随机误差和噪声的干扰,提高预测的精度。通过MonteCarlo对比仿真实验表明该算法正确有效,定位精度较高,滤波效果得到改善,同时增强了稳定性,优于一般的EKF、PF和EPF算法,为光电目标的精确跟踪与定位的实现提供一种新的方法。

基于激光扫描回波信号的光电设备隐蔽目标跟踪研究

针对隐蔽光电设备窃取机密信号,造成信息泄露的问题,提出一种基于激光扫描回波信号的光电设备隐蔽目标跟踪方法。该方法分为三个步骤:第一步根据光电设备具有的独特"猫眼效应",利用光电传感器采集光电设备反射光线并转换成回波信号;第二步进行真实回波信号识别,识别过程分为两部分,先是利用盲源分离方法去除回波信号中的杂信号,后是利用神经网络算法分类真伪回波信号,完成真实回波信号识别;第三步选择混沌激光相关法对隐蔽光电目标的真实回波信号进行高效跟踪,降低跟踪时间。验证结果表明:与其它电设备隐蔽目标跟踪方法相比,本方法跟踪时间大大降低,从而提高了跟踪效率,降低信息窃取风险。

精密光电方位目标模拟器的研制

为测试光电跟踪设备性能,研制了精密光方位目标模拟器。模拟器采用工控机和DSP相结合的控制方式,用可视和红外平行光管模拟远处可视和红外光电目标,用直流力矩电机驱动模拟光电目标运动,以高精度旋转变压器和角度转换模块获取模拟光电目标的角度位置数据,误差小于20″。光电方位目标模拟器能用于光电跟踪设备的方位跟踪精度、动态跟踪能力等性能测试,测试成本低廉。

光电/红外侦察卫星目标散射特性提取研究

卫星雷达波散射特征是对其进行监测、识别及打击的重要依据,其特征控制同时也是卫星总体设计的重要内容。针对光电传感器侦察卫星的载荷搭载特点和面临的威胁,确定侦察卫星构型约束条件,分析卫星散射结构组成,对不同雷达波散射特性仿真方法进行分析,提出红外侦察卫星结构的RCS仿真方法。以美国DSP卫星为例,对卫星结构剖分,构建电磁仿真模型,采用射线追踪法、物理光学近似法及等效边缘电流法,对DSP卫星进行目标散射特性提取,从入射频率、极化形式等方面分析散射特点,提出光电侦察卫星的散射亮点部位及隐身改进建议,可用于对光电侦察类卫星的监测、识别及打击和指导该类卫星雷达波隐身总体设计。

光电混合自动目标识别技术研究

现代图像处理技术已发展成为包含计算机图像处理、光学图像处理及光电混合处理的综合性技术.光电混合自动目标识别技术是把光学处理和数字处理有机地结合起来,用光学处理高速完成成像变换和相关等运算量极大的任务,计算机灵活精确地完成控制分析和判断任务.

分数布朗运动模型的人造目标检测

对光电目标进行自动检测与识别是导弹末端智能制导的一项关键技术,分形理论的出现为解决这个问题提供了新的技术途径。分形维计算的稳定性问题制约着其在实际工程中的应用。基于图像分形维计算的分数布朗运动模型法,提出了一种能够从自然背景中检测出人造目标的方法。实验证明,对于光电目标检测,给出方法的检测结果稳定,是一种非常有前途的方法。

基于图像拼接的全景目标检测技术

针对战场指挥车等战地车辆内作战人员需要在车内实时了解外部战场动向的问题,提出一种基于图像拼接的全景目标检测技术研究。利用监控转台摄像头获得全景图像并检测运动物体,以此模拟战场实际情况。首先使转台进行水平360?旋转,同时使用安装在转台上的摄像头采集实时图像,利用转台转速与扫描场时间等参数对图像进行预处理,从而削弱前后两场信号叠加造成的边缘模糊。最后对前后两帧图像进行灰度值相关匹配,并检测出全景图像上的运动物体。实验结果表明,该技术可以实现全景图像拼接并在全景图中标出视场内运动物体的位置。

基于图像块相关的弱小目标检测算法研究

针对复杂云层背景下的弱小目标检测问题,提出了一种基于图像块相关的弱小目标检测算法。首先对图像进行灰度值反转,然后利用相邻块之间相关性进行云层背景抑制的预处理,从而削弱复杂云层背景对弱小目标检测的干扰,最后对图像进行灰度值拉伸处理,增强弱小目标,提高对目标的检测准确率。实验结果表明,提出的算法可抑制云层背景对弱小目标干扰,实现复杂背景下弱小目标的检测。

光电无源干扰技术的发展现状

为了有效保护空中、海上和地面军事目标 ,就必须采取烟幕、伪装、光电假目标等光电无源干扰手段 ,对航天、航空侦察和舰载、陆基侦察进行反侦察。本文综述光电无源干扰技术。

光电无源干扰技术的发展现状

综述了采取烟幕、伪装、光电假目标等光电无源干扰手段进行反侦察,有效保护空中、海上和地面军事目标。

小型光电人卫跟踪仪的摆动叉式ALT-ALT跟踪机架

人卫跟踪仪一般采用地平式跟踪机架 ,由于这种机架固有的天顶盲区 ,致使观测数据不连续而造成卫星精密定轨的困难。讨论了小型光电人卫跟踪仪的ALT ALT机架原理 ,分析证明采用这种机架形式没有天顶盲区、跟踪速度和加速度较小。同时提出了一种新颖的摆动叉式ALT ALT跟踪机架 ,具有全天覆盖无遮挡、体积紧凑小巧等优点 ,其力学性能也十分优良 。