信息融合技术的现状与靶场测控的未来

作为一门新兴学科,信息融合技术在西方发达国家已取得了长足发展和丰硕的军事应用成果,而我国则刚刚起步,特别是在航天测控领域尚未开展系统性的研究.本文综述了信息融合技术的研究内容、发展现状和面临的问题;分析了靶场测控技术特别是数据处理的发展方向.展望了信息融合技术在未来高精度靶场测控中的应用潜力和研究价值,并以一个简单明了的例子说明信息融合方法的不同,测控精度将截然不同.

基于软总线的电子靶场测控体系架构研究

当前电子靶场测控信息系统存在开发封闭、可重用性不强等问题。针对上述问题利用领域工程的分析方法,提炼出电子靶场测控领域业务模型。在此基础上采用软总线+软构件的理念进行系统体系架构设计,并开发原型系统进行试验验证。试验结果表明采用该体系结构进行系统设计可以大大降低系统中各模块的耦合度,提高各模块的复用性,增强系统的灵活性。

靶场测控多传感器的布站优化综述

雷达、光电设备、卫星、声纳、以及无源探测传感器等构成了靶场测控设备的立体传感器网络,对其合理的布站及优化管理不仅能有效地节约资源,还能提高对被试装备预警探测性能试验的有效性和可靠性。针对靶场电子装备试验面临的恶劣的环境,对靶场各种测控传感器的布站及优化进行了分析和探讨。

基于远程动态重构的通用靶场测控系统设计

为方便设备的远程升级维护,提高测试效率,提出一种基于远程动态重构的通用靶场测控系统设计方案;通过PXI总线将试验所需的各模块集成于前端测控组合,由后端主控计算机完成对前端设备的综合调度,由数据处理计算机完成遥测数据的实时处理;利用可编程片上系统实现测控组合中部分模块的远程动态重构功能,使同一设备适应不同RS422通讯协议,适应调频、扩频等不同的测控体制;测试结果证明,有线PCM传输速率达10Mbps,扩频体制下遥控码速率达1~10Kbps,PCM-FM遥测体制下遥测数据率达5Mbps,模块重构时间小于20s;该方案有效节约资源,具有广阔的应用前景。

用哲学的观点分析靶场测控设备招标工作

靶场测控设备主要包括光学、遥测、遥控、雷达、计算机指挥监控及数据处理等系统,承担着导弹、卫星、常规武器及电子装备试验中测量控制、指挥监控及数据分析处理任务.

基于先验信息的靶场测控装备自动化运行体系设计

针对靶场测控装备运行特点,对靶场测控装备端自动化运行技术和中心端调度控制技术进行了建模,利用先验信息解决了目标自动捕获跟踪等关键问题,提出了一种基于先验信息的靶场测控装备自动化运行体系设计模型,通过对任务计划下达、标校测试、参数配置、状态评估、捕获跟踪、事后数据分析处理等进行模块化设计,降低了自动化运行体系实现难度,有效提升了靶场测控装备信息化水平,对后续靶场测控装备的研制和改造具有可借鉴意义。

新型靶场全空域全数字相控阵测控系统设计

针对后续靶场多发齐射等新型试验任务的测控保障需求,提出了基于全空域覆盖多频段综合孔径天线阵列、分布式数据采集与传输、多功能通用“资源池”为基础的新一代靶场多功能综合测控系统。针对靶场遥测常用的S频段和安控常用的P频段,给出了双频段共阵面全空域覆盖相控阵的具体实现方式,并仿真分析了核心指标。仿真结果表明,全空域增益波动在1dB内,第一副瓣电平均小于-13.0dB。此外,该系统架构具有可扩展性。

基于动态门限与自适应插值的外引导平滑算法

为了实现靶场光电经纬仪外引导数据的实时平滑,确保外引导数据驱动下光电经纬仪稳定获取图像,提出基于动态门限的野值处理算法和基于自适应插值的处理算法。对于外引导数据中的野值,提出一种利用影响函数动态计算样本方差的方式,构建动态判别门限实时完成野值的处理;对于外引导数据的插值处理,判断插值计算的连贯性,并将外引导的“卡顿”数据进行分类,采取不同的策略实时自适应插值。实验结果表明:基于动态门限的五点外推野值剔除方法,野值检测率平均在80%以上,同时虚警率较低;插值处理算法能同时应对卡顿与非卡顿的外引导数据,处理结果平滑连贯。算法已成功应用于海军某观测站的光电经纬仪,满足了靶场弹道测量系统的需要。

测控系统的集群计算机的设计

并行程序开发的复杂性是并行系统得到广泛应用的主要障碍,文章针对靶场测控系统复杂多源信息的特点,提出了一种基于任务数据结构表并行计算;通过复杂多源信息的任务分解、任务数据结构的描述,并行计算模型设计以及负载平衡的实现等方面来实现机群系统并行计算;最后对系统进行了可扩展性和可用性分析(Availability),经分析系统能适应新任务的要求,具有很好的扩展性并具有连续不间断运行工作能力满足高可用性要求。

空基测控中继设备的相控阵天线设计

空基测控中继是为解决地面测控设备作用距离受视距限制的问题而提出的,而相控阵天线是空基测控中继设备的技术难点。根据实际需求,提出了相控阵天线的设计方案,对阵列形式、天线的流形、阵元间距、阵列规模以及阵元形式等进行了详细设计,并对天线的接收发射性能进行了仿真,对跟踪控制技术途径进行了阐述。所设计的相控阵天线增益可以满足约130 km、2 Mbit/s遥测数据中继,解决远距离低空飞行目标的靶场测控问题。

红外经纬仪视频图像判读系统研究

红外经纬仪在海上靶场测控中有重要作用,对红外视频图像的判读直接影响红外经纬仪的测角精度。通过对红外视频图像的判读原理和方法的介绍,针对靶场红外图像的特点,提出一种中轴线判读方法,以及基于最大类间方差法的高阈值图像二值化算法,提高了视频判读的稳定性和准确性。在此基础上研制了一套红外视频图像判读系统,试验结果和误差分析表明了所提方法的有效性。

多站多普勒测速定轨体制的发展与改进

在航天飞行器外弹道测量中,对航天器的跟踪测量和定轨方法研究一直是航天领域的一个热点问题,回顾了国外航天测控体制的发展历程,分析了我国靶场目前的多站测速定轨体制,从航天测量体制建设和数据处理技术着手,探讨了对多站测速定轨体制进行改进的技术途径,提出了从测量体制、设备性能改进和数据处理方法来改进和完善靶场航天测控网。

基于计算机主频的IP传输精确定时方法

基于UDP/IP网络所构建的靶场测控系统对测控信息数据传输的稳定性提出了极高的要求。为保障该需求,采用基于CPU主频的软件定时方法实现了测控装备实时数据包传输的包间隔稳定性和实时检测,定时精度优于50us,满足靶场通用测控装备信息传输实时性和可靠性要求。

空中飞行目标的三维姿态参数测量

在航天测控靶场中,空中飞行器三维姿态测量具有不可替代的作用。利用数字摄影测量的严密理论和计算机视觉的前沿成果,提出利用光电经纬仪拍摄的序列影像确定飞行器三维空间姿态的方案,改变以往将飞行目标当作质点处理,无法获取飞行目标三维姿态参数的现状,充分利用光测图像中的姿态和形状信息,通过建立经纬仪摄像机模拟成像系统,实现飞行器目标的姿态预测。

异常数据辩识与实现方法

从讨论野值、伪数据等异常数据的共同特点入手 ,推导了其所服从的数学模型 .以此为基础 ,在AE/AER测量体制下结合实时处理流程 ,针对隐蔽性强、危害大的伪数据 ,提出了利用状态估计结果进行实时辩识伪数据和调整验前设备优先级表为实时优先级表 ,从而剔除伪数据的方法 ,形成了一套完整的工程实现流程和策略 .