弹载雷达红外复合系统信息融合算法研究

基于对日益复杂的战场电磁环境的适应性以及提高目标探测跟踪能力的目的,本文分析了弹载雷达红外复合系统的技术优势,着重研究了作为雷达红外复合系统技术关键的信息融合处理算法,采用数据关联融合检测和多传感器概率关联跟踪滤波算法,确保雷达红外复合系统在杂波环境下的检测关联正确率和目标跟踪精度,通过仿真验证表明该融合跟踪滤波算法能够满足高精度制导的信息需求、有利于提高对目标的跟踪性能。

一种基于超材料的雷达红外兼容隐身材料设计与验证

首先阐述了基于超材料的雷达/红外兼容隐身材料设计思路,设计了一种频率选择表面和电阻型周期表面双层超材料结构形式的雷达/红外兼容隐身材料;其次,构建了雷达/红外兼容隐身材料的等效电路模型,从等效电路的角度分析了其吸波机理;最后,对设计的雷达/红外兼容隐身结构进行了实验验证。测试表明,实验结果和设计结果一致,当制备的雷达/红外兼容隐身材料的厚度<3 mm时,其反射率在4~8GHz范围内小于-6dB,红外发射率仅为0.298。

雷达红外兼容吸波涂层失效分析与预防研究

概述了雷达红外兼容吸波涂层的工作原理,简述了涂层失效的定义、表现形式和分类方法;引入了失效分析模型,对其失效原因进行了分析;综述了涂层与基材间的结合机理,从基材表面状态和涂层应力两个角度,论述了其对吸波涂层与基材间结合力的影响,并针对性地提出了基材表面前处理和涂料树脂体系改性优化等提高附着力的方法。为吸波涂料配方的设计提供理论指导,指明了涂装前处理的必要性和重要性,为后续涂装质量和涂层性能的发挥奠定了基础。对雷达红外兼容吸波涂层技术和涂层失效检测及修复技术的发展前景进行了展望。

近红外激光雷达低噪声光电二极管探测方法

光电二极管探测方法由于受暗电流、热噪声等因素的影响,其噪声水平较高,导致信噪比较低,为此研究近红外激光雷达低噪声光电二极管探测方法。深入分析光电二极管的频率响应特性,了解其响应速度、带宽以及噪声特性是优化探测性能的关键。设计合理的探测阵列编码策略,确定探测阵列的排布方式,确保信号完整性和提高空间分辨率。在光电二极管探测接收过程中,关注其灵敏度、动态范围以及暗电流性能等参数以确保实现探测。试验结果表明,近红外激光雷达低噪声光电二极管探测方法的探测信噪比为8,检测灵敏度较好。

全天时便携式户外型红外探测气溶胶激光雷达系统设计及应用

介绍了全天时便携式户外型红外探测气溶胶激光雷达的工作原理、系统设计与多种场景应用分析。红外探测气溶胶激光雷达具有大气穿透性强,受天空背景光影响小、对大粒子敏感等特点,在大气气溶胶污染时空分布特征获取、水平能见度监测和垂直边界层监测的应用上取得较好的效果。系统水平扫描可获取大区域颗粒物分布图,及时发现污染源并联合近地面风速风向、颗粒物和一氧化碳浓度等数据评估污染源影响程度,同时能够准确地反演水平能见度,与标准能见度仪比对相对误差均小于20%。激光雷达反演边界层高度采用消光系数梯度法,实验结果与探空气球反演绝对偏差为200 m,能够准确反演边界层高度。该系统能够实时精确地捕获大气气溶胶分布与传输情况,准确反演水平能见度、边界层高度等信息,在大气监测领域具有广泛的应用场景。

基于超材料的红外/雷达兼容隐身材料研究进展

运用各种侦察探测手段,实现战场透明化是现代信息化战争的一个基本特点。红外探测和雷达探测被广泛应用于战场,这促使红外/雷达兼容隐身技术成为了对抗探测的研究重点。相较于传统红外/雷达兼容隐身材料,基于超材料的新型红外/雷达兼容隐身材料表现出更加优异的性能。本文对实现红外/雷达兼容隐身的原理和途径进行了阐述,重点综述了基于光子晶体、吸波超材料和编码超材料的红外/雷达兼容隐身材料的研究现状以及进展,并分析了红外/雷达兼容隐身材料的发展趋势。

基于雷达/红外量测重构的抗干扰跟踪算法

针对雷达/红外复合导引头在目标跟踪过程中可能遭遇的多种干扰,提出了一种基于雷达/红外量测重构的抗干扰跟踪算法。算法设计4组并行容积卡尔曼滤波器,实现多路不同重构组合量测下的跟踪过程。利用残差分析法对航迹质量进行评价,结合综合判决逻辑识别干扰类型,自适应获取抗干扰跟踪结果。仿真结果显示,算法在实现抗干扰跟踪的同时,能够达到较高的干扰识别正确率。

雷达/红外复合导引及半实物仿真技术发展与展望

雷达/红外复合制导半实物仿真已成为复合精确制导装备设计研制和考核鉴定的重要手段。本文阐述了国外雷达/红外复合导引头研究现状,给出了国内外雷达/红外复合制导半实物仿真技术的发展现状,分析了各类复合制导半实物仿真系统的特点。最后展望了复合仿真技术的发展方向,旨在为仿真系统建设、仿真试验开展提供参考与借鉴。

雷达间或工作下雷达/红外融合跟踪

针对强对抗条件下末制导导弹寻的问题,本文提出一种雷达间或工作的雷达红外双模导弹融合跟踪算法。设计了雷达/红外双模导引头协同工作模式,通过机动目标检测算法来判断雷达开机的时刻,从而减小敌机告警器告警概率、敌机导弹拦截概率和敌机电子支援措施锁定概率;并且,为了改善跟踪精度,将交互式多模型算法(IMM)算法和不敏卡尔曼滤波(UKF)算法结合起来,将其运用在雷达红外双模融合跟踪中。实验结果表明,与单独的红外跟踪相比,该方法能有效减少雷达开机时间,不仅提高了跟踪精度,而且增大了导弹击中目标的概率。

直升机红外/雷达兼容隐身材料研究进展

直升机因独特的机动特性广泛应用于各种作战任务。红外/雷达复合波段探测技术与制导装备不断发展,对直升机任务效能及生存能力提出了新的挑战。本文基于红外/雷达兼容隐身机理,综述了国内外直升机红外/雷达兼容隐身材料与结构的技术现状及发展趋势。首次针对直升机主要部位结构特点,提出兼容隐身技术方案,为直升机兼容隐身技术的应用提供了设计参考。

高灵敏度中红外激光雷达关键技术及系统集成

经过40多年的持续发展,红外激光雷达理论变得越来越成熟。但是,就像其他红外测量系统一样,红外激光雷达仍然很难从系统误差中得到关于大气红外的准确信息。这篇文章是关于建立一个精确的红外激光雷达系统。矢量矩阵理论创造了红外激光雷达的数学模型。因此,对红外激光雷达系统的误差进行了详细分析,研究了系统中关键光学元件的红外特性,并努力消除影响激光雷达探测精度的主要障碍。文章提出一些关键技术,以提高激光雷达探测的准确性,并开发高灵敏度红外激光雷达系统,研究背景和大气值,作为自然和人类生存的基础。

雷达与红外兼容隐身材料的研究及进展

雷达与红外兼容隐身材料在军事领域具有广阔的应用前景。综述了对雷达与红外兼容隐身材料的研究状况及应用,详细分析了粘结剂对材料隐身性能的影响以及半导体填料对实现雷达与红外兼容隐身的可能性。

雷达/红外双模导引头抗红外诱饵干扰

红外诱饵干扰弹是常见的影响导弹命中精度的干扰手段之一,对雷达/红外双模导引头抗红外诱饵干扰弹进行研究具有重要的理论价值和工程应用价值。在对红外诱饵干扰原理研究的基础上对系统进行建模,通过计算能量质心位置建立了雷达/红外双模状态方程和量测方程;设计了一种抗干扰方法,提出一种通过辐射能量和角度偏差方程进行红外诱饵干扰检测的方法。仿真分析表明:雷达/红外双模导引头使用该抗干扰方法能够以超过90%概率检测红外诱饵干扰,跟踪精度高,脱靶量小,验证了方法的可行性。

雷达间歇工作下的雷达/红外复合制导跟踪

在强对抗条件下雷达/红外双模复合制导跟踪中,雷达采用间歇工作方式可以减少敌方导弹拦截概率和电子支援措施锁定概率。文中在导弹复合制导跟踪中提出了一种雷达间歇工作下的雷达与红外序贯滤波融合算法,该算法针对雷达、红外量测时间不一致的特点,采用顺序处理结构的多传感器集中式融合方法对目标进行跟踪,在跟踪中使用了基于交互多模型和扩展卡尔曼(IMM-EKF)的序贯滤波方法,利用滤波过程中的状态估计协方差与测量误差方差进行比较控制雷达间歇工作。该算法可以自动适应雷达间歇工作,不需要在单/双传感器跟踪模式之间切换,最后通过仿真的方法分析了传感器数据率和雷达间歇工作对跟踪精度的影响。

IMM-EKF雷达与红外序贯滤波跟踪机动目标

雷达与红外数据融合能够实现信息互补,改善对目标的跟踪、识别以及提高系统的生存能力。为了解决空中目标高速机动时,单一模型的雷达/红外序贯滤波跟踪发散的问题,提出了一种基于序贯滤波和交互多模型的雷达/红外融合跟踪机动目标的方法,通过在雷达与红外序贯滤波融合中引入交互多模型来跟踪机动目标。仿真结果表明,该方法与基于最优数据压缩的雷达与红外传感器融合跟踪机动目标相比,跟踪精度明显提高,是一种雷达与红外传感器融合跟踪机动目标的有效方法。

红外/雷达传感器协同跟踪算法研究

通常情况下 ,主动传感器在检测到目标之前就暴露了携带它的飞行器 ,因此 ,在作战环境下 ,限制主动检测设备的使用是必要的。被动传感器工作时具有隐蔽性 ,在现代军事跟踪系统中起着重要作用。研究了红外 /雷达的协同跟踪 。

雷达/红外复合制导跟踪与辐射控制研究

针对强对抗条件下导弹复合制导寻的问题,提出了一种雷达/红外序贯滤波跟踪并控制雷达间歇工作算法。该算法在跟踪中使用了基于交互多模型和不敏卡尔曼(IMM-UKF)的序贯滤波方法,并在滤波过程中利用状态估计协方差与测量误差方差进行比较控制雷达间歇工作。仿真结果表明,与采用数据压缩滤波的跟踪算法相比,该算法具有更高的跟踪精度,并且能在保证一定的跟踪精度的前提下合理的控制雷达辐射。

基于小波分析的雷达/红外模糊自适应融合算法

在多传感器融合算法的基础上,提出一种基于小波分析的雷达/红外模糊自适应融合算法。因为小波分析对测量数据具有多分辨率分析的去噪能力,将小波分析与模糊自适应卡尔曼滤波器相结合构成一个多分辨率跟踪滤波器,该算法可以对来自主动雷达和红外成像传感器的信息加以充分利用,选择适合的小波函数对测量数据进行过滤优化,把干扰负荷转移到小波分析上,在改善跟踪性能的同时又具有很强的处理非平稳信号的能力,而且又保证了该融合算法简单、实用的特点。仿真结果表明,提出的融合算法有很好的跟踪精度,通过对比表明该算法优于传统的多传感器融合算法。

采用序贯滤波的红外/雷达机动目标跟踪

当机动目标状态是非平稳和非线性时,红外传感器和雷达的目标状态方程和量测方程都是非线性和非高斯的,为了解决经典跟踪算法的残差较大或发散的问题,提出一种新的融合跟踪算法:在对红外传感器和雷达的量测数据进行时间对准和同步融合后,将融合后的量测数据送入重抽样粒子滤波器进行处理以预测和跟踪机动目标.最后给出了一个仿真跟踪实例,并与同类多雷达跟踪的效果进行了比较,说明了异类融合跟踪优于同类多雷达融合跟踪.

主动雷达/红外成像复合导引头技术浅谈

介绍了主动雷达/红外成像复合导引头的特点,分析了复合导引头的主要复合方式,对主动雷达/红外成像复合导引头的关键技术进行了初步的探讨。