基于合成孔径雷达成像的景像与地形匹配制导研究

传统的非成像制导技术很难满足日益复杂的高技术战争需求，合成孔径雷达（SAR）不仅能全天候、全天时成像，且能远离目标、大面积获得丰富的目标信息。两幅SAR图像经相干处理可获得数字高程模型，并转换成相应的数字地形图，用于地形匹配制导。同时，SAR能提供实时的SAR图像．可用于导弹末段景像匹配精确制导。本文研究了基于SAR成像的景像与地形匹配制导的原理和方法。SAR成像制导是一种新的且非常重要的制导方式，适合于战场环境复杂的高技术信息化战争。

一种地磁匹配制导基准图制备方法及其有效性评价

针对地磁匹配制导基准图制备的需求,采用Surfer8.0软件提供的12种插值算法对选定区域离散总磁场强度测量值进行了网格化处理,生成所需的地磁基准图;提出了适用于地磁匹配制导的数据网格化有效性评价标准,并依据所提出的评价标准对使用12种方法所生成的地磁基准图进行了评价。结论表明:在选定区域,克里格法和径向基函数法生成网格化数据指标较好,这两种方法可以生成精度较高的网格化数据。

一种地磁匹配制导适配性特征参数选取方法

为了评价地磁场特征参数对适配性的影响程度,达到选取重要特征参数目的,提出了一种基于粗糙集理论的地磁匹配制导适配性特征参数选取方法。通过分析粗糙集理论的基本原理,确定了特征参数选取的试验步骤;选取了适配性评价中具有代表性的6种特征参数作为条件属性集,在选定的28块区域基于积相关算法(PROD)进行了匹配仿真试验,选取匹配概率作为决策属性集,针对粗糙集理论只使用于离散数据的特点,分别对条件属性集和决策属性集进行了离散化处理;然后根据确定的试验步骤,对选定区域进行了特征参数选取试验,得到了约简特征参数集合,通过数据分析发现:提出的特征参数选取方法在不需要任何先验信息的情况下提取了约简特征参数集合,有效地排除了冗余信息的干扰,达到了选取重要特征参数的目的。

一种基于层次分析法的地磁匹配制导适配性评价方法

针对基于单一地磁场特征参数进行匹配区适配性评价易出现误判的现象,提出了一种基于层次分析法的适配性评价方法。通过对大量试验数据分析,定义了可信度的概念,分析了4种常用地磁场特征参数与匹配概率之间的可信度,发现单一特征参数不能作为适配性评价的有效依据;从分析地磁场特征参数隐含的信息入手,提出一种基于层次分析法的适配性评价方法,以实现有效评价适配性的目的;基于上述方法在选定区域进行了适配性评价实验。通过数据分析发现:利用本文提出的方法进行的适配性评价结果,与匹配仿真实验所得结果具有良好的一致性,可信度较之基于单一地磁场特征参数的适配性评价效果改善明显。

无人机图像匹配制导系统方案

为实现无人战斗机精确制导实际需求,根据作战的实时性和精确性特点,提出了一种基于图像匹配技术的制导方案。该制导方案引入地标信息,研究匹配方法,分析匹配计算量,提出了基于高速数字信号处理芯片来实现匹配制导的方法。软件仿真结果表明,匹配单元的结构完全能够满足制导系统功能实现的需要。

地形匹配制导技术研究

指出了匹配系统的性能与地形的选择有很大的关系 ,给出了地形高程数据的标准差、粗糙度和相关特性等概念 ,反映了特定区域内地形的总体起伏、局部变化及领域相关性的强弱 ,对地形匹配区的选择具有重要意义。同时 ,利用Hausdorff距离作为地形匹配算法的相似性度量 ,对应最小的Hausdorff距离是最佳匹配。实验结果表明该方法的有效性。

一种新的基于SIFT算法的景象匹配制导方法

为有效提高景象匹配制导的性能,在SIFT算法的基础上,结合Canny算子边缘特征检测对其进行改进,提出了一种新的Canny-SIFT算法。先利用Canny算子获取图像的边缘特征,再用SIFT算法对边缘特征图像进行匹配。仿真结果表明,Canny-SIFT算法对亮度、旋转和尺度变化不敏感,有效克服了SIFT算法匹配时间较长的弊端,在大幅提升匹配速度的同时可以提取到更多匹配特征点,提高了匹配正确率,改善了整个景象匹配制导系统的性能。

无人机图像匹配制导技术研究

为了提高制导精度,精确制导武器在末端使用图像匹配制导技术。文中从图像匹配的基本概念着手,分析了图像匹配算法,匹配制导的基本原理,最后提出了无人机图像匹配制导系统的组成方案。

季节和地形对图像匹配制导的影响分析

研究了影响精确制导中的图像匹配末制导性能的季节和地形2种因素。季节的更替导致地表植被状况特别是含水量呈现规律性变化,引起电磁特性的变化。其中,复介电常数相对于单位体积的液态水含量呈线性变化,发射信号频率越高,衰减作用越大,有效穿透越低;地表状况和雷达系统内部因素将影响测高精度,对匹配带来间接影响;地形起伏也会带来电磁散射特性变化,其对成像的影响可归结为像点的平移,成像点的偏移量与成像区域的相对高度有关。

干涉合成孔径雷达三维地形匹配制导研究

阐述了InSAR三维成像技术和相应的数据处理及制导系统原理。InSAR制导是一种新的微波制导技术,将应用于各种精确制导武器。

地磁匹配制导基准图精度评价方法及其仿真实现

为了提高基准图与实际地磁场信息的符合程度,并为基准图误差修正提供依据,文中从分析影响基准图精度的因素入手,把基准图制备过程中可能出现的误差和影响因素逐一分析,针对各种误差和影响因素的特点提出了4种精度评价方法,以此为依据对基准图的制备方法进行了改进;最后在选定区域进行了基准图精度评价仿真实验,并对基准图误差进行了修正,仿真实验表明:修正后的基准图能够更准确、完整地描述地磁场形态。

干涉测高技术在地形匹配制导中的应用研究

干涉合成孔径雷达(INSAR)技术利用两副雷达天线接收同一地面回波的相位差获得实时的高精度数字高程图,可应用于导弹平飞段和俯冲段的地形匹配制导。文中研究了干涉合成孔径雷达技术中的关键处理步骤和方法。利用INSAR获得的高程图进行匹配制导是一种全新的且非常重要的制导方式,适应未来复杂战场环境下的信息化战争。

地形匹配制导系统干扰模型的初步研究

近几场高技术局部战争显示了巡航导弹是远程空中打击力量的重要组成部分,为提高电子进攻能力和防空系统的生存能力,研究巡航导弹对抗方法具有十分重要的意义。重点介绍了目前大多数巡航导弹采用的地形匹配制导系统,并研究了对其进行干扰的模型。

盲人走路——地形匹配制导

盲人走路时,手里总是拿着一根根子,用它不断敲打前面的地面,边敲边走,既不会掉进坑里,也不会碰上障碍物。

总磁场强度梯度模作为匹配特征量的基准图制备技术

基准图制备是地磁匹配制导的关键技术之一。提出用总磁场强度梯度模作为地磁匹配特征量,根据研究的实际需要,从四个方面分析了地磁场梯度模作为匹配特征量的优势;在选定区域制作了以总磁场强度梯度模作为特征量的基准图,在基准图上提取了特征参数并进行了分析。结果表明:在选定区域,以总磁场强度梯度模作为特征量生成的基准图特征丰富、起伏程度大,较之以地磁总场强度为特征量生成的基准图优势明显。

烟幕对光电制导目标识别能力干扰效果研究

光电制导武器对目标的战场生存造成了巨大威胁,烟幕是对其有效干扰的一种重要手段。通过分析烟幕对可见光和红外辐射的作用原理,搭建了烟幕干扰实验平台,获得了烟幕对红外成像制导和景象匹配制导的干扰数据。对实验数据分析处理后的结果表明:烟幕能够有效降低红外成像制导系统的作用距离和目标识别能力,严重影响景象匹配制导算法的性能,甚至使其完全失效。

一种基于边缘密度与自匹配系数的匹配区选取准则

景象匹配区的选取工作是影响景象匹配系统性能的重要因素。在选取准则研究方面按照选取参数的不同,目前有基于图像方差的选取准则、基于图像独立像元数的选取准则、基于图像重复模式的选取准则、基于自匹配系数的选取准则等。首先对这些准则进行了基本介绍,然后,通过具体的选取实验,指出它们在基准图选取时存在的问题,最后,针对这些问题,提出一种基于图像边缘密度与自匹配系数的景象匹配区选取准则加以解决。通过对典型地形、地貌特征的图像进行选取实验,证明了算法的有效性。

归一化积相关图像匹配算法中的图像分块并行处理方法

对具有良好匹配特性的归一化积相关算法中的相关求和 - ∑∑XY的并行算法进行了较为深入的探讨 ,设计了基于 K元 2立方体网络计算机的图像分块计算 ∑∑XY的并行算法 .对于 N× N的参考图像、M× M的实时图像和K× K的处理元阵列 ( N=BK,K=M,B>1) ,通过将参考图像分成 B× B个图像块就可利用该算法实现归一化积相关图像分块匹配并行算法 .应用实验表明 。

一种基于Gabor小波的制导精度预测方法

在无人驾驶飞行器的自主制导系统中，一般采用下视景像匹配制导技术对飞行器的具体位置进行精确自主定位。为了提高制导精度，减少误匹配，飞行前需要在基准图上进行航迹规划，就是在飞行区域中选择出一些匹配概率高的匹配区。在选择过程中，匹配概率的计算尤为重要，用相关匹配定义计算虽然准确但耗时巨大。文章提出了一种基于Gabor小波特征的匹配概率预测方法。实验表明，该方法能较快地预测出匹配概率，精度也较高。

基于Fuzzy ARTMAP神经网络的景像匹配实时图选取方法

提出一种新的基于 Fuzzy ARTMAP神经网络并利用图像直方图特征的快速景像匹配实时图选取方法。与已有的方法相比 ,该方法充分考虑了图像的边缘、亮度、对比度、信噪比等特征对景像实时图质量的影响 ,具有自适应聚类 ,收敛迅速 ,实时性好 ,分类准确率高和通用性强等优点。将该方法应用于 SMGS(景像匹配制导系统 )进行实时图像的自动选取 ,可大大提高SMGS的智能性。