红外成像导引头对隐身飞机探测性能提升途径分析

隐身飞机的出现对现有雷达和红外制导空空导弹的目标探测能力都提出了挑战。由于隐身飞机对雷达隐身的效果优于红外,相对而言,红外制导空空导弹具有反隐身的优势。但红外导引头仍需采取一定的措施以提高其对隐身目标的探测识别能力。本文针对红外成像导引头探测隐身目标能力提升需求,首先梳理了隐身飞机的红外辐射特征,之后根据红外成像导引头探测性能的影响因素,提出了采用双色/多波段成像探测、优化系统工作参数设计、提高成像质量和场景自适应性、采用低信杂比目标检测截获等技术以提高系统对隐身飞机的探测识别能力。

红外成像导引头抗干扰效能评估体系构建及仿真研究

针对日益复杂的战场对抗环境,导引头抗干扰能力已成为非常重要的指标,红外成像制导武器因具有高命中率、高效费比及强抗干扰能力而广泛应用;随着红外成像导引头识别跟踪算法的蓬勃发展,红外成像导引头的抗干扰能力已经不能简单将武器打击精度作为唯一的评估手段,文中提出了一种基于目标识别、图像特征、跟踪精度的红外成像导引头抗干扰能力评估体系,通过构建仿真对抗场景,对红外成像导引头抗干扰效能进行仿真,验证了该方法的合理性和有效性。

红外成像导引头虚拟样机设计与仿真系统

虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法,它是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法;利用虚拟样机可代替物理样机对产品进行创新设计、测试和评估;红外成像导引头涉及光、机、电、控制等多种技术专业范围,虚拟样机设计平台为红外成像导引头设计及仿真提供了虚拟样机环境,可以缩短导引头的开发周期,降低设计成本和风险;主要介绍了红外成像导引头虚拟样机设计与仿真系统的组成、功能、工作原理,并对基于虚拟样机设计与仿真系统的红外成像导引头研制流程进行了探讨;将虚拟样机设计与仿真系统应用于红外成像导引头的研制,可大大缩短其研制周期、降低研制成本。

精确制导武器红外成像导引头控制系统研究

红外成像制导具有导引精度高、抗干扰能力强以及可进行多目标识别与跟踪等特点,目前已成为攻击型无人机、小型战术导弹等制导武器制导方式的发展方向。而红外成像导引头作为整个制导系统的重要组成部分,为了提高其控制系统的动态性能和跟踪精度,设计了一种模糊自适应PID控制器并引入到导引头控制回路中。同时,还分别采用校正网络和PID控制这些传统的改善系统性能的方法与之进行对比仿真研究,结果表明模糊自适应PID控制器较之传统方法使导引头控制系统的动态性能和跟踪精度有了明显的改善和提高。

红外成像导引头技术现状与展望

简要回顾了红外成像导引头的发展史,重点分析了红外成像导引头的技术现状,诸如光学系统、探测器、信号处理模块、实验室仿真和系统测试等,最后结合国内情况,给出了作者的一些见解并指出了下一步的发展方向。

巡飞攻击导弹红外成像导引头减振技术研究

以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象,综合考虑冲击、振动两种主要的力学环境,以减振器静弹性模量为变量,根据冲击、振动环境设计要求确定约束条件,结合弹体提供给导引头的空间尺寸,设计适合本导引头的橡胶减振器。利用ANSYS Workbench有限元分析软件,通过计算导引头在带减振情况下的固有频率及探测器加速度响应的均方根值,对减振器进行减振效果分析,并根据计算结果对减振器参数进行调整。设计出了一种既具有缓冲效果又具有隔振效果的橡胶减振器,使导引头能满足弹体的动力学环境要求,为今后类似结构的缓冲、减振设计提供借鉴。

红外成像导引技术应用中若干问题的分析

从第一部红外导引系统问世以来,因其优异的特性各国都投入大量精力进行红外制导技术的研究,历经了三代探测器类型转变的快速发展,已经取得了大量成熟的应用。近20年来,红外成像导引技术的应用——红外成像制导武器,在国外历次战争中都发挥出了决定性的作用。并且随着科学技术的进步和战场需求的变化,红外成像技术又面临着新的发展机遇和挑战。文中介绍了国外红外成像导引技术的发展历程以及武器装备的研制、改进情况,探讨了在现代战争中红外成像导引技术的特点及发展趋势,最后进行了总结并提出了期望。

红外成像导引头发展综述

综述了红外成像导引头的发展与现状，介绍了几种典型的红外成像导引头及成像制导武器，分析了导引头中的技术关键，评述了红外成像导引头今后的发展趋势。

反舰导弹红外成像导引头跟踪器预处理算法研究

红外自动目标识别是当前智能化图像处理及应用开发的前沿关键技术,低信噪比条件下对运动目标的检测性能在很大程度上依赖于红外图像预处理。本文根据反舰导弹红外成像导引头总体技术指标要求,结合现代红外图像处理技术的发展水平,提出适合对海面运动的中小型舰船目标边检测边跟踪(TBD)红外图像预处理算法,外场跟踪试验结果表明:对于处理信噪比较低的运动舰船目标,该算法简单有效,但工程上如何自动捕获并且稳定跟踪舰船目标,还有待于作进一步的研究。

红外成像导引头角跟踪系统仿真分析

根据红外成像导引头角跟踪系统控制回路各部分的线性化数学模型,建立了导引头的数学模型。对导引头角跟踪回路进行了仿真和分析,从跟踪回路的跟踪性能、参数变化对回路性能的影响、考虑射手模型时角跟踪回路的性能、隔离度测试等方面进行了分析和验证。仿真结果表明,导引头跟踪回路的超调量、上升时间、隔离度等性能已基本满足设计要求,且具有较好的抗干扰能力。对导引头角跟踪系统进一步优化提出了建议,为红外成像导弹制导系统总体方案的确定和总体参数的设计提供了依据。

红外成像导引头动态性能测试系统设计

针对红外成像导引头在复杂干扰背景条件下难以获取动态性能指标的问题,分析了红外成像导引头动态性能参数体系,基于红外图像注入技术设计开发了动态指标测试系统。该系统能够模拟典型的红外目标和干扰信号,并对导引头输出信号进行采集、处理和分析,最后给出动态性能测试结果。通过对某型号红外成像导引头的测试和验证,证明了该系统工作高效、稳定,为红外成像导引头的动态性能测试提供了有效的方法和手段。

红外成像导引头复杂环境适应性评估技术

针对红外成像空空导弹的复杂环境适应性评估需求,研究确定了复杂环境的内涵和构成要素。认为复杂环境是种类众多、数量众多的事物及其交互因素构成的难以被导引头分析和理解的场景。定义了因素复杂度和对抗复杂度来量化描述作战环境的复杂程度,提出了建立导引头指标体系的方法,研究了复杂环境指标和导引头指标的体系对应关系。确立了评估导引头复杂环境适应性的概率准则和效率准则,制定了仿真方案和评价指标体系。基于此建立了包括目标干扰模型、背景模型、红外成像导弹模型、仿真结果统计评价等模块的红外成像空空导弹环境适应性仿真评估平台,实现了从靶试条件、仿真结果到劣化指标的快速准确定位,能够评估导引头的环境适应能力,并为其设计改进提供依据。

基于自抗扰技术的红外成像导引头控制器设计

研究导弹的红外精确制导问题。红外成像导引头具有抗干扰能力强、制导精度高、全天时工作以及可进行自动目标识别等特点。由于弹体的姿态扰动会造成红外成像导引头成像模糊,为隔离弹体姿态扰动对成像的影响,加强稳定性控制,提出采用自抗扰控制技术设计红外成像导引头稳定回路控制器。首先,在完成红外成像导引头稳定回路数学建模的基础上,采用扩张状态观测器对受扰后对象的状态和干扰进行估计。然后,采用非线性状态反馈,并对估计的干扰进行补偿,从而实现对指令的精确跟踪,并通过红外成像导引头稳定回路的仿真证明了所设计的自抗扰控制器具有很强的隔离姿态扰动的能力,表明设计方法有效性。

红外成像导引头发现与识别概率的计算

为解决对目标红外隐身效果以及红外成像导引头探测性能进行评估的问题,推导了计算目标空间频率的迭代方法,得到了红外成像导引头对扩展源目标的发现和识别概率。计算中考虑了目标的平均温差,最小修正可分辨温差,仪器调制传递函数以及大气透过率等因素对探测性能的影响,并对点源目标情况进行了简单的修正。给出了一种在实用条件下快速计算红外成像导引头对目标发现与识别概率的方法。

基于遗传算法的红外成像导引头伺服控制系统设计与仿真

对某红外成像导引头的伺服控制系统进行了设计与仿真。根据某红外成像导引头伺服控制系统实现的两个功能,设计了系统控制的位置回路和稳定回路。在获得被控对象稳像平台的数学模型后,利用遗传算法优化设计了PID控制器的三个参数,并通过MATLAB/SIMULINK工具对控制回路作了相应的控制性能仿真及分析,以验证系统的理论正确性和可行性。

红外成像导引头图像稳定精度研究与优化设计

讨论了图像稳定精度的概念，确定图像稳定精度的原则和影响图像稳定的因素，提出了设计最优闭环系统来提高图像稳定精度的方法，并对算例进行了优化设计。本方法可用于小型战术导弹成像导引头方案设计阶段参数选择和性能分析。

一种红外成像导引头通用信息处理平台

红外成像导引头集光机电于一身,设计难度大、研制周期长。为了缩短导引头研制周期、降低开发成本,提出一种通用的信息处理平台方案。本方案采用FPGA+DSP架构,有较强的通用性,易于维护和扩展,可以在原理样机阶段迅速搭建硬件平台,用于系统验证和弹载软件调试,并为后续的产品研制提供有力支持。

红外成像导引头抗干扰研究

为提高红外成像导弹在干扰环境中对点目标的跟踪能力,将成像导引头信息处理分成五个基本功能模块:决策模块、干扰检测模块、搜索模块、正常跟踪模块和抗干扰跟踪模块。抗干扰跟踪模块设计有跟踪干扰、跟踪中心、预测跟踪及偏置跟踪多种跟踪方式,它们在决策模块的控制下,根据干扰的特点进行工作以提供最佳的跟踪能力。

红外成像导引头弹道终端跟踪能力研究

分析了弹道终端红外成像导引头跟踪盲区形成的原因,提出了采用局部图像跟踪算法减小跟踪盲区的思想,讨论了飞机目标局部图像跟踪部位的选取原则。通过分析弹目平行交会模型,对影响弹道终端导引头跟踪能力的诸要素进行了定量研究,并结合某型红外成像导引头的技术参数,对其终端跟踪能力进行了计算,计算结果表明,导引头的最大跟踪角速度、导引头图像探测器的帧频、弹目相对速度是影响导引头终端跟踪能力的主要因素。最后,提出了提高图像导引头弹道终端跟踪能力的几点措施。

红外成像导引头及其成像制导武器述评

概述红外成像导引头的主要优点 ,分析其中的关键技术 ,并综述红外成像导引头及其制导武器的发展现状 ,介绍几种典型的红外成像制导武器。针对目前现状 。