现代战机机载探测系统性能的分析与研究

详述现代战机机载探测系统的概念、功能、特点以及分类并分析机载雷达的基本原理,给出了雷达系统的一般原理图。对雷达的工作模式进行了详细介绍,着重分析了几种常见机载雷达的工作原理和特性,包括目标识别和截获雷达、火力控制雷达、地形跟踪雷达和地形回避雷达。

机载探测设备目标识别算法的研究

针对机载探测设备多传感器系统具有多目标,大量观测数据的特点,提出了一种基于Demp-ster-Shafer(D-S)证据理论和主观Bayesian方法组合的数据融合算法。在数据融合过程中,为保证融合的实时性,融合系统采用时域融合和空域融合相结合的方法,首先对相同传感器的各次抽样值进行时域融合,然后传感器之间的融合采用D-S方法进行融合;最后,其融合结果经概率转化后,与来自于ELINT(Electronic Intelligence)的信息通过主观Bayesian方法进行识别级融合。最后给出一个实例,经过仿真计算证明了该算法的可行性和实用性。

21世纪机载探测系统和技术面临的挑战和对策

报告从需求牵引和技术推动两方面概述了机载目标探测定位系统和技术的最新发展。

无人机搜索救援系统中机载探测器设计

针对现有的搜索救援系统存在的搜救效率低下和容易发生二次灾害等不足,研究了一种以无线通信技术为核心的无人机搜索救援系统,主要讨论了机载探测器的设计。系统以MSP430微处理器为控制单元,机载探测器通过无线收发模块RFC33A与救援信标机通信,激活信标机并接收信标机获取的遇险人员地理位置信息,通过数传电台XTend将信息实时地传回地面站以及接收地面站的控制指令。实验测试表明,机载探测器对信标机的有效探测距离达到2 km,与地面站的通信距离大约为10 km,工作时间超过3 h,实现了搜索的目的。

旋翼无人机载差分光学吸收二维探测系统的研究及应用

针对机载探测系统的小型化、多角度、多高度、快速同时获取大气多污染物的技术需求,研制了一套融合多传感实现不同高度和不同方位角的轻量化、低成本的小型差分光学吸收二维机载观测系统,并将其搭建于旋翼无人机平台上应用于大气环境污染物的观测.本文详细介绍了研制的旋翼无人机平台和机载差分光学吸收系统构成,开展了系统稳定性研究,机载设备偏航角、翻滚角以及俯仰角的角度偏差均值分别为0.07°,-0.13°,-0.12°,满足监测稳定性要求.将机载系统与商用地基差分光学吸收系统进行比对观测实验,比对结果显示二者监测数据相关系数均大于0.92.最后利用该机载系统开展外场飞行实验,机载差分系统分别飞行距离水平面至30,60,90 m高度进行观测,观测时仰角设置为0°,方位角从0°到360°每隔30°进行一次测量,获得了不同方位角以及不同高度下的NO_(2),SO_(2),HCHO浓度分布信息.研究结果表明该研发系统满足大气多污染物同时快速多角度多高度的探测技术需求.

基于改进YOLOv7的机载红外弱小目标检测算法

随着现代化战争的技术升级,机载红外探测领域对更快更远更准地发现目标的需求日益强烈。为满足机载环境下对红外弱小目标高精度高帧率的检测,本文提出了一种基于YOLOv7改进的目标检测算法,以YOLOv7目标检测算法为基础,进行了修改网络结构和加深卷积层数来使特征提取更多的小目标信息特征;并对骨干网络获取的特征层引入注意力机制来提高神经网络对小目标的感知能力以及提高小目标所在区域的权重占比;使用EIOU损失函数替换原本的CIOU损失函数,提高了收敛速度和定位精度。实验结果表明,相较于原算法YOLOv7,在极小损失帧率的情况下,改进后的算法mAP可以达到98.49%,相较原始算法提升了1.24%,有助于提升对机载红外弱小目标的检测准确率。

机载光阵探头探测期间云粒子的破碎

机载光阵探头探测时,云粒子（液态和固态）进入二维光阵探头的采样区前,会因与探头探测臂发生机械碰撞,或者与探头外壳产生的湍流和风切变相互作用而破碎。破碎程度与粒子类型、大小、粒子密度、探头入口设计以及飞行空速等有关。利用2008年7-9月探测飞机（Y-12）在山西省太原地区的航测资料并对飞机采样期间的云粒子破碎现象进行介绍和分析,分析结果表明,粒子到达时间间隔分布具有双模态特征：长时间模态是粒子空间分布的真实结构,短时间模态则是云粒子破碎的结果。提出用粒子到达时间间隔阈值作为粒子破碎的判定标准,给出适用于2008年太原地区航测资料的粒子破碎识别阈值,其中适合于探头云粒子成像仪（CIP）的阈值是2×10-5 s,而探头降水粒子成像仪（PIP）的阈值是1×10-4 s。所提的阈值对于以Y-12为机载探测平台,以CIP和PIP探头为探测仪器所获取的其它航次云微物理图像资料的粒子破碎处理也是有一定的参考使用价值。

机载激光3D探测成像系统的发展现状

机载激光3D探测成像是通过激光主动成像产生目标的角-角-距、角-角-速度3D图像的一种新的探测成像技术。本文重点阐述了机载激光3D探测成像系统的原理、功能和系统的组成。介绍了该系统在军事和民用两大领域的应用,详细地讨论了近几年机载激光3D探测成像技术的国内外发展现状及动态,总结了该项技术的发展方向。认为国外的机载激光3D探测系统正向远距离、高分辨率、轻量化、低功耗、高实时性和人眼安全方向发展,而目前国内的相关研究仍处于实验室阶段,与国外相比还存在一定差距。文章最后以用户需求为例,从设计的角度对机载激光3D探测成像系统进行了分析,讨论了该系统在测距机制、扫描机构、探测器、数据处理和显示等方面的处理。

机载激光雷达对青岛及周边海域的气溶胶探测

工作波长为532nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL（Atmospheric Environment Detecting Airbome Lidar）装载在CMS-3807飞机上，于2005年11月7-11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测．此次实验的目的有两个：验证我国用于大气环境探测的激光雷达技术已经具备从地基向空基乃至天基发展的条件；获得青岛地区及周边海域边界层结构及大气气溶胶时空分布变化的特点．激光雷达的高时空分辨率为获取飞行路径上的边界层结构及气溶胶时空分布提供了可能．为了研究下垫面对边界层及气溶胶时空分布的影响，预定的飞行路径上包含了丰富的地形变化，有城市、丘陵、海区等．通过给出11月8日及11日的探测结果，不仅得到了不同地区边界层结构及气溶胶的时空分布特点，还可以看到冷锋、地形、地面气象场等因素对它们的影响．

机载光电探测系统二级稳定控制分析

采用一种粗精二级稳定的新方法用于对机载光电探测系统视轴及图像进行高精度稳定。该方法的重要特征是采用快反镜和二级稳定控制来获取高工作带宽和对扰动的大幅度衰减。通过基于控制模型和扰动传递函数的建立,理论分析了二级稳定控制的补偿依据。通过仿真结果显示,二级稳定控制可有效提升系统稳定精度,达到设计指标要求。

机载雷达探测精度评估方法研究

影响机载雷达探测精度的主要因素是惯导系统的导航误差和机载雷达的量测误差。严格分析了惯导系统的导航误差和雷达的探测误差在各阶段坐标变换中对机载雷达探测精度的影响,并根据误差传递理论详细推导了机载雷达探测数据在机体坐标系、载机惯性坐标系、WGS-84地心直角坐标系、地面站坐标系或大地坐标系中的探测精度的计算公式,并进行了实例计算。计算结果表明,所提出的机载雷达探测精度评估方法是符合工程实际的。

机载红外探测系统的发展新思路

简要分析了机载红外探测系统目前所面临的威胁,由此提出了主动式和偏振式机载红外探测系统这两种发展新思路,并针对这两种新体制进行了理论和工作方式的分析介绍,证明了新体制的机载红外探测系统相比于传统机载红外探测系统在隐身目标探测识别中具有优势。

机载激光3D探测成像系统的关键技术

介绍了机载激光3D探测成像系统的应用领域和国内外发展现状,概括了小型无人机载激光3D成像检测系统(JIGSAW)、机载激光测深系统(LADS)、直升机3D-LZ Imaging LADAR及机载对地高分辨详查系统的基本组成、技术指标以及各自的特点。阐述了激光3D成像系统的工作原理与扫描方式的分类,并重点对其单元核心技术即激光测距系统、激光光轴控制与指向测量系统、数据图像处理技术与显示系统进行了研究。最后,简单综述了机载激光3D探测成像系统的发展前景。

机载红外探测装置中的长分置管斯特林制冷机

为设计出满足应用要求的长分置管斯特林制冷机,开展了制冷机的应用背景、设计要求、结构特点、关键技术的研究,并对影响制冷机应用的各类因素进行了分析。目前该型号制冷机已应用于机载红外探测装置中,经多次试验证明,该系统重复性好,运行稳定、可靠。

现代机载光电探测系统的性能验证技术

机载光电探测系统 ,从光谱波段划分来讲 ,包括紫外、可见光、近红外、短波红外、中 /长波红外等。现代战争所需要的机载光电探测系统 ,往往要求多光谱、同视场、同路经、同时段 ,多源探测模式。作为现代机载光电探测系统 ,由于其结构和技术的复杂性 ,按照以往传统的功能和性能考核方法 ,已不能满足要求。必须针对现代机载光电探测系统的特点 ,提出特定的考核指标 ,设计特定的试验方案。对工作在中波红外和长波红外区域的探测系统 ,MRTD是使用得最广泛的综合性能指标参数 ,它考虑了系统各个环节及人机工效特性 ;对工作在可见光和近红外区域的探测系统 。

机载激光探测设备的往复式“一”字形扫描研究

为提高机载激光探测设备的扫描效率，提出一种往复式“一”字形扫描方式．该扫描方式利用激光探测设备在方位和俯仰两个方向上运动的灵活性，将有效扫描与快速复位相结合来实现对地面的扫描，消除在扫描过程中飞机运动的影响，其有效搜索路径形似先去再回地写“一”．分析了激光光斑在地面的投影；建立了该扫描方式的数学模型；根据飞行参数，扫描角速度与复位角速度来确定一个周期内的扫描参数：起始方位角，终止方位角，起始俯仰角和终止俯仰角．最后，通过仿真计算来验证往复式“一”字形扫描．经过比较可知，该扫描方式比“Z”形扫描方式效率提高了5％～40％．

机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口 ,即海水对波长在 0 .47～ 0 .5 8μm波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多 ,可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理 ,探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用 ,全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标 ,并预测其未来的发展趋势。

美国林务局机载红外林火探测系统综述

详述了机载红外林火探测系统的分类指标以及类型,对主要机载红外林火探测系统的研发背景、工作成本和相关性能进行了介绍。

智能飞机机载烟雾探测器检测系统研究

国内对民用飞机机载烟雾探测器的故障检测仍处于较低水平,烟雾探测器的故障检测技术完全依赖于国外。本文基于神经网络算法,分析机载烟雾探测器的故障诊断方法,实现对机载烟雾探测器故障的测试与定位,测试平台经调试运行可以达到实际应用水平。

机载视觉探测与目标定位系统设计与实现

为了解决GPS(Global Position System)定位精度不够高,无法满足无人机完成货物搬运任务的问题,设计并实现了一种以TMS320DM6437为平台的机载视觉探测与目标定位系统,由机载子系统和地面监视子系统组成;机载视觉信息处理子系统利用圆的几何特性改进了经典的Hough变换圆检测算法,在保证精度的同时大大降低了计算量,提高了算法运行效率;同时设计并实现了区分多个相同目标的方案与算法,其冗余机制增强了方案的可靠性;最后搭建了静目标定位测试平台和动目标定位跟踪机载测试系统,验证了系统的可靠性、鲁棒性、实时性和探测精度。