星载红外点目标探测系统瞬时视场优化模型

瞬时视场是影响星载红外点目标探测系统性能的重要指标,为了实现高信噪比探测,有限口径的空间相机设计需要选择合适的瞬时视场。文章讨论了衍射受限条件下,瞬时视场对能量集中度、采样相位因子、背景杂波和信噪比的影响,建立了以信噪比最大化为目标函数的瞬时视场优化模型。基于在轨遥感图像统计背景杂波,确定了杂波系数范围和不同杂波程度的背景分布。结合实例仿真,计算了不同瞬时视场下的信号响应和信噪比变化,通过分析得出结论:随着瞬时视场减小,点目标能量集中度降低,采样相位影响减小,探测稳定性提高,杂波减小,信噪比先增大后减小,利用优化模型能得到最优瞬时视场。文章提出的模型可用于空间相机的指标设计和优化。     

基于Lowtran7的地空探测红外系统作用距离计算

利用基于对比度的红外系统作用距离模型,从作用距离公式中的目标辐射量和大气传输参数出发,分析地基探测和空基探测对应不同探测目标的辐射,利用光谱分割法对目标和背景辐射积分,通过调用Low tran7大气软件形成大气辐亮度和透过率的数据库.提出一种求解作用距离方程的新方法,并在其基础上建立作用距离计算系统,提高了计算效率和准确性.利用生成的数据库对设定的空中目标和地面目标进行仿真,仿真结果表明不同纬度季节大气组分存在差异,波长对大气传输参数的影响不可忽略,大气辐亮度越强,透过率越小,红外系统的作用距离越小,在同一大气情况下,随着天顶角的增加,作用距离减小,并给出整个天顶角范围内作用距离分布.计算得到的结果与实际数据对比表明建立的作用距离计算系统可以为红外对抗提供合理有效的参考.     

高距离分辨率雷达目标检测研究现状与进展

高距离分辨率雷达目标回波表现为距离扩展目标的形式,距离扩展目标检测技术是目前雷达信号处理领域的一个热门和难点问题。本文对这一技术的发展过程、研究现状及最新研究进展进行了较为全面的综述,主要从高斯背景、部分均匀环境及非高斯背景出发,对这一技术进行了介绍。最后对距离扩展目标检测方法做了总结,并对有待进一步研究和完善的问题进行了展望。     

高距离分辨像雷达目标识别

对雷达目标识别的要求是在不同的探测距离和不同的观测角下都能够达到很高的目标识别精度。雷达自身的特性及复杂背景的影响 ,使得基于距离像的雷达目标识别存在着一定的困难。由于非合作目标总是机动的 ,因而距离像也是非平移不变的 ,距离像在距离门中的位置是不确定的 ,存在不可预估的平移。同时 ,由于一维距离像某一分辨单元回波是该单元内所有散射点回波相干求和的结果 ,因而距离像的波形对目标姿态角的变化比较敏感。因此如何利用现代的信号处理技术和模式识别手段从距离像中进行可靠的特征提取和识别是至关重要的。就此对多种基于高距离分辨像的目标识别方法作了总结和回顾     

星载红外凝视相机信噪比计算分析

红外相机信噪比计算是衡量相机能否满足探测要求、评估系统总体指标是否合理的必要环节。从电子数角度出发，引入了计算空间红外凝视相机系统噪声与信噪比的方法，首先建立了完整的噪声计算模型，分析了不同噪声源对探测能力的影响，并比较了电子数法与比探测率法计算信噪比的适用情况。在此基础上分析了点目标探测与面目标探测中影响系统信噪比的主要因素。最后，利用建立的电子数计算模型，分析了美国微型传感器技术集成演示试验（MSTI-3）系统对大气背景的测量能力。     

基于运动参数估计的高超声速目标检测方法研究

在分析高超声速目标运动对雷达检测影响的基础上,采用参数估计补偿方法进行目标检测。该方法消除了距离走动及多普勒走动的影响,大大提高了高超声速目标的检测性能。在参数估计时,提出一种回波信号分段参数估计方法,分别对前后两段回波信号进行无模糊多普勒频率估计,然后利用两个不同多普勒频率进行多普勒调频率计算。该方法消除了多普勒模糊现象,避免了模糊因子的估计,减少了计算量,同时降低了对输入信噪比的要求。     

深空背景下运动点目标探测距离模型研究

红外相机探测运动点目标时,探测能力主要指标为探测距离,而影响探测距离的因素很多,如光学系统工作温度、红外探测器像元尺寸、目标特性等。文章从红外相机点源目标探测基本理论出发,建立了运动点目标红外相机探测距离估算模型,分析了影响探测距离的各相关因素,为深空背景下运动点目标红外相机的指标设计提供理论参考。     

复杂背景中红外弱小目标检测技术研究

对复杂背景中红外弱小目标检测识别的一种图像处理技术进行了研究。用最大中值滤波进行预处理以抑制孤立噪声影响,采用时域方差滤波抑制背景信息,对滤波后的图像根据直方图信息进行自适应二值化处理,由多帧轨迹确定目标。用实验与基于形态学算子滤波的目标检测算法进行了比较,结果表明该算法能获得较满意的目标检测结果,两种滤波方法的组合可有效提高信噪比。     

复杂背景中红外多光谱目标检测算法研究

针对多光谱红外探测器,对复杂背景条件下红外弱小目标检测算法进行了研究。根据弱小目标缺乏纹理等相关信息的特点,给出了一种用于多光谱图像的弱小目标检测算法。对多光谱图像,构建数据立方体,对多光谱信息建立稳定的目标特征向量,用多光谱背景抑制滤波器以提升图像信噪比,将一种基于统计判别的低信噪比条件下红外序列图像弱小目标检测算法与传统多级假设检验跟踪(MHT)算法综合,形成了改进的连续帧目标检测跟踪算法,对波门内疑似目标点用引入多光谱信息建立的特征向量进行目标的非监督检测判决。实验结果证明:在低信噪比下该算法能有效检测跟踪弱小目标,在保证检测概率前提下可有效抑制虚警,极大地降低了后续跟踪算法的计算爆炸风险。     

导引头遮挡预判与效果研究

针对脉冲多普勒导引头存在遮挡导致在遮挡期和半遮挡期导引头接收通道易受镜像目标影响,且雷达误差受到恶化的问题,根据遮挡机理及其影响,提出了一种包括不依赖于精确测距的基于目标回波峰值获取、弹目距离获取和精确测速3步骤的遮挡预判方法,并对遮挡预判效果进行了仿真。结果表明通过遮挡预判后,可提前关闭导引头接收通道,减少遮挡条件下镜像目标能量进入,以及低信噪比时的雷达误差输出。研究可为制导控制系统的抗遮挡研究提供理论依据。     

基于数据扩充和特征增强的雷达回波无人机检测

针对基于雷达无人机目标识别难度高、精确度低、适应性差等问题，本文提出了利用深度学习的方法，对雷达回波进行无人机检测。首先，利用相参累积的方法生成雷达回波的距离-多普勒图像，增强目标特征并提高信噪比;其次，采用生成对抗模型对距离-多普勒图像进行数据扩充，以获得充足的图像数据减小网络的过拟合并提高网络鲁棒性;最后，使用基于位置感知的卷积神经网络增强特征，通过构建基于距离-多普勒图像的感知模块，实现对目标距离和运动速度的检测。通过在雷达回波序列中弱小飞机目标检测跟踪数据集上验证的结果表明:最终检测结果在召回率89%的情况下达到了91%的准确率。相比于基准方法，本文提出的方案具有更高的检测精度和更好的网络运行效率。     

基于STAP-FrFT-DPCA的SAR运动目标检测与参数估计算法研究

在深入分析STAP技术和FrFT的基础上,提出了一种对SAR动目标检测的新方法。新算法将STAP技术、FrFT和DPCA技术有机地结合起来,在三通道的工作情况下,能够实现对运动目标的定位和两个方向（方位向和地面距离向）上速度的估计。由于STAP技术良好的杂波对消功能和FrFT对chirp信号的良好检测效果,因此在不同信噪比情况下,本算法都能有效地抑制静止背景、获得良好的测速和定位效果。仿真结果证明了该算法的正确性和有效性。     

临近空间基红外探测隐身飞机尾焰的仿真研究

针对隐身飞机的识别和跟踪,研究了临近空间平台对隐身飞机尾焰进行红外探测的作用距离及优势。以F22飞机的尾喷管为原型建立尾焰辐射流场模型,获得了尾焰的温度场与压强场,用微观谱带模型柯蒂斯-戈德索(C-G)近似法计算沿任一观测方向尾焰的辐射特性。考虑采用非轴对称喷管、遮挡板、引射技术和气溶胶遮盖等隐身措施,得到了隐身飞机尾焰在不同探测视角下的红外辐射强度。对红外系统作用距离计算模型未考虑背景辐射强度等不足进行改进,修正探测系统作用距离公式,用目标与背景的辐射强度差替代原目标辐射强度,用MODTRAN软件计算出的单位波数间隔内相应波长下的光谱大气透过率替代大气平均透过率,给出了逐步法求作用距离的流程,并计算出了空间、临近空间和地面不同探测平台对隐身飞机尾焰的红外探测作用距离。结果表明:与其它平台相比,临近空间平台对隐身飞机的探测有更大优势。研究为用临近空间平台对隐身飞机的探测提供了参考。     

近程反导型舰空导弹引战配合延时规律研究

对近程反导型舰空导弹拦截反舰导弹的引战配合延时规律进行了研究。建立了引战配合延时数学模型,仿真分析了目标易损部位、目标速度、弹目交会角、目标方位角和引信起动距离5个弹目参数的不同双参数组合对延时变化规律的影响。结果发现:目标易损部位对延时影响相对较大,易损部位越靠前对延时越不利;目标速度对延时的影响也很大,尤其当引信探测倾角较大,目标分别为亚声速和两倍以上超声速时,延时规律有所不同;弹目交会角、目标方位角和引信起动距离三个交会参数对延时的影响均较大;单参数对延时影响的规律简单,但多参数共同作用对延时影响的规律复杂。     

晨昏时段大气辐射对成像有效信噪比的影响

从成像有效信噪比的角度出发,利用MODTRAN辐射传输软件,分析计算了晨昏时段大气辐射的分布特点及其对成像的潜在影响。结果表明选择近红外成像谱段,可有效抑制大气背景辐射,实现晨昏时段一定观测倾角下的目标探测能力。     

基于星载毫米波雷达的空间目标探测与成像

在低信噪比情况下,基于多频组合的星载毫米波雷达,研究了空间目标探测与成像问题。用双频共轭处理和KEYSTONE变换解决了目标探测时的距离徙动校正问题,用时频分析完成目标探测后,用多频处理的方法精确估计各目标的运动参数。根据估计的目标运动参数,在距离频率-慢时间域依次完成各个运动目标的距离徙动粗校正,在进一步完成距离徙动精校正后,实现各个运动目标的高分辨率成像。仿真结果表明了本文方法的有效性。     

空中隐身目标天基探测技术浅析

空中目标尤其是隐身目标，在局部战场发挥极其重要的作用，对此类目标的探测问题备受关注。天基探测具有"站得高，看得远"特点，对空中高速目标探测具有优势。本文基于空中典型隐身目标特性调研分析，结合天基探测特点，分析了天基探测的目标及背景特性，基于目标背景特性分析及空中目标探测任务特点，提出了天基采用红外点目标探测技术。针对强背景下的弱隐身目标探测难点，分析了天基探测的关键技术发展方向，分别是复杂背景抑制技术研究，高灵敏度探测技术研究以及加强目标背景耦合特性研究，为后续天基探测技术及探测系统论证研究提供参考。     

一种频率步进雷达的预处理系统

为降低频率步进雷达高距离分辨率技术对信噪比的要求，提出了一种预处理系统，该系统可有效地提高频率步进雷达信号的信噪比。对这一系统在频率步进这中的作用进行了理论分析和计算机仿真，结果证明了该预处理系统的可行性。     

联合实施超分辨率动目标特征提取及静态杂波抑制

对于许多涉及到杂波背景下的动目标探测和分类的军事与民事应用，高距离分辨率（HRR）动目标显示雷达正变得日益重要，对于地面高距离分辨率雷达，当目标慢动或沿近正侧向运动且相干处理间隔或驻留时间不太长时，距离徒动和距离特征失真的影响可忽略不计。基于这种假设，建议对存在静态杂波时由距离向间距很近的散射体组成的动目标的HRR特征提取采用稳健且计算简单的基于松驰的算法。数值仿真实例表明这种算法具有超分辨率和良好的估计性能。     

基于双通道距离频率干涉相位解运动目标径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达/地面动目标检测系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出一种基于双通道距离频率干涉相位解模糊的方法。该方法通过构造干涉相位与距离频率的关系,利用干涉相位随距离频率变化的斜率关系实现径向速度无模糊估计。该斜率与相位缠绕无关,所以所提方法具有不受相位缠绕影响的优点。为了减小噪声对径向速度估计的影响,利用最小二乘线性拟合方法估计该斜率。此方法能实现杂波背景和多目标情况下的应用。通过仿真和实测数据处理验证了所提方法的有效性。