烟幕对激光干扰效果的数值模拟研究

为了实现烟幕对激光制导武器有效的干扰,采用数值计算的方法,以布格-朗伯定律为数学基础,应用Vander Hulst近似计算方法,推导出了不同烟幕微粒参量对不同入射激光的干扰效果。数值计算结果表明,针对不同的激光波长,存在一个最佳的烟幕微粒参量,使对激光的干扰效果达到最佳。该研究对利用烟幕对激光制导武器实施有效干扰及干扰效果评估有重要的参考价值。     

红外烟幕干扰效果评价方法

讨论了红外成像制导的烟幕弹干扰手段,介绍了国内外红外烟幕技术的发展状况。烟幕技术的研究首先应确定一种干扰效果的评价方法,重点讨论了烟幕干扰效果的评价方法,并对已有的方法进行总结,将其分为实验测定法和理论计算法两大类,分别进行了比较分析;然后,介绍一种能够评价烟幕对目标空间信息干扰效果的完整思路。     

烟幕对红外热成像干扰效果评价

烟幕是对抗红外侦察与制导的有效手段。为了定量评估和评价烟幕对红外热成像干扰的效果,从理论和实验两方面进行了研究。理论上,依据作用距离准则,从辐射对比度入手,建立了烟幕干扰下的红外热成像视距方程,从而可以通过估算干扰前后热成像系统作用距离的变化来分析评价烟幕干扰的效果。实验中,首先测定了烟幕对不同波段辐射的透过率。然后以人体作为观察目标,基于相似度准则,引入归一化互信息指标作为评价标准,并和直接观察结合来分析红外热成像效果受烟幕干扰的情况。结果表明,在烟幕干扰下,当红外热成像系统无法达到识别要求时,目标与背景表观对比度下降到固有对比度的4%以下,对应的烟幕透过率为55%,且理论计算与实验分析相符。     

碳黑烟幕红外干扰特性研究

基于T矩阵理论及Mie散射理论,在10.6 μm波段,利用朗伯-比尔定律分别对回转椭圆体和球形碳黑粒子组成烟幕的干扰特性进行了分析.分析表明:无论是球形还是非球形,都存在一个最佳粒径(1.5μm左右),使烟幕干扰效果最好;回转椭圆体组成烟幕的干扰效果优于等体积球形粒子组成烟幕的干扰效果,回转椭圆体非球形特征越明显时,干扰效果越好;在粒径不变时,随着烟幕浓度及烟幕厚度越来越大,烟幕干扰效果越来越好.     

烟幕对激光干扰效果的数值分析

文章采用数值计算的方法,以布格－郎伯定律为数学基础,采用Vander Hulst近似计算方法,推导出了不同烟幕微粒参数对不同入射激光的干扰效果。数值计算表明：针对不同的激光波长,存在一个最佳的烟幕微粒参数,使对激光的干扰效果达到最佳。该研究对利用烟幕对激光制导武器实施有效干扰及干扰效果评估有重要的参考价值     

红外烟幕干扰效果的测试与评估

介绍了国内外烟幕发展状况，对红外烟幕干扰效果的理论计算方法进行了研究。针对海上战场环境研究提出海上试验测试方法，并详细分析了干扰效果的评估方法。     

烟幕干扰对红外成像导引头命中概率影响

烟幕干扰是一种重要的无源干扰手段,在对抗红外成像制导武器中发挥重要作用。针对烟幕干扰对红外成像制导导弹命中概率影响研究不足,提出烟幕干扰下导弹命中概率计算方法。给出烟幕干扰模型,分析烟幕透过率,介绍烟幕干扰试验情况,得到烟幕能有效干扰红外成像制导系统的结论,重点推导出烟幕干扰下红外成像制导系统命中概率计算式,仿真结果表明,烟幕干扰下红外成像制导导弹命中概率受烟幕浓度、烟幕厚度、跟踪精度和攻击距离的影响较大,为直观评估烟幕干扰红外成像制导导弹的效果提供参考。     

烟幕干扰激光末制导炮弹的仿真研究

随着精确制导武器的大量应用,实现了常规弹药集群攻击模式向制导弹药精确打击模式的转变,从而达到了最优的作战性价比,其激光武器被广泛应用于军事领域,为有效对抗激光武器,烟幕弹以性价比高等优势受到各国的青睐。以烟幕干扰激光末制导炮弹为例,研究了激光末制导炮弹的制导原理,烟幕干扰激光末制导炮弹的原理,将烟幕对激光导引头的遮蔽效果引入到外弹道仿真过程,以脱靶量为指标,建立了干扰系统仿真模型,实现了烟幕对抗激光末制导炮弹的干扰仿真研究。研究结果表明,该仿真系统可以为烟幕弹对付激光末制导炮弹提供最佳干扰策略,为典型烟幕弹药的作战训练和效能评估提供辅助决策。     

基于多分辨率分析的烟幕遮蔽矢量提取方法分析

基于客观法模糊模式识别理论在红外烟幕对跟踪系统遮蔽干扰效果评估中的使用需求，结合多分辨率理论提出了烟幕遮蔽干扰判别特征提取的方法．在对多分辨率理论进行相应分析的基础上给出了基于模糊模式识别的烟幕干扰效果评估方法和测试步骤，在特征提取中采取小波多分辨率理论分析的方法构建模糊模式识别特征矢量．最后作为验证，给出了结合模糊模式识别的小波多分辨率理论在烟幕对跟踪系统遮蔽干扰效果矢量检测和数据处理的分析结果，为野外环境下红外烟幕对跟踪系统干扰的自动判断提供一个基本矢量特征．     

抗红外烟幕对DSP预警卫星的干扰效果评估

为干扰DSP预警卫星对弹道导弹的预警,使用抗红外烟幕在卫星附近实施干扰。建立了真空和微重力环境下抗红外烟幕对红外辐射的干扰模型和烟幕自身红外辐射计算模型,计算了烟幕在真空和微重力环境下对红外辐射的衰减率,结合烟幕自身的红外辐射强度,综合评估了抗红外烟幕对DSP预警卫星的干扰效果,得到了抗红外烟幕能对预警卫星构成有效干扰的重要结论。     

烟幕对红外导引头干扰效果仿真研究

烟幕作为一种重要的干扰手段,在对抗各类精确制导武器的过程中发挥了重要作用。本文从烟幕干扰对导引头的影响机理出发,从烟幕透过率、烟幕自身辐射、烟幕有效遮蔽时间和目标的面积遮挡比四个方面分析了烟幕对红外导引头的性能影响,并结合半实物仿真进行了定量测试,得出了科学合理的试验数据,实现烟幕干扰环境下红外导引头的抗干扰能力准确评估。     

图像特征对烟幕干扰的效能评估对比研究

烟幕干扰作为现代战场常见的无源干扰方式,具有优良的光电对抗效果、较强的战术应用机动性和较高的效费比。针对基于图像的烟幕干扰定量评估研究不足,本文从跟踪的角度出发,对烟幕干扰下目标的红外成像使用灰度特征、基于LBP的纹理特征、类哈尔矩形特征、方向梯度直方图特征以及深度特征5种方法进行特征提取,通过将特征提取结果与主观评分进行相似性计算,得出不同图像特征对烟幕干扰下目标的表征能力。通过对8组外场试验所得数据的分析验证,得出结论,对烟幕干扰下目标表征能力较为优秀的三种特征分别是方向梯度直方图特征、类哈尔矩形特征以及深度特征。     

长波红外激光目标仿真中拖尾现象的消除方法

目标仿真是一种能够降低武器测试时间与成本的技术。使用长波红外激光器投射光斑到屏幕上进行目标仿真时,往往会在屏幕上产生拖尾现象,使点状目标难以在屏幕上保持原有形状,严重干扰对目标的精确识别,降低测试精度。通过理论分析了激光功率、激光斑移动速度以及屏幕材料等因素对拖尾的影响,并通过系列的对比实验进行验证。首先,在相同的激光斑移动速度下,激光功率越高,拖尾现象越明显;其次,在激光功率相同的条件下,激光斑移动速度越慢,拖尾现象越明显;最后,不同的材料对10.6 m激光的吸收能力有很大的差别,散热性能越差,拖尾现象越明显。结果证明:采用根据激光斑移动速度实时调节激光功率以及使用适当热物理性质的屏幕材料的方法,可以有效消除和减轻拖尾现象。     

基于分形特征的红外烟幕遮蔽热像效果评价

提出一种基于分形特征的红外烟幕对目标热像遮蔽效果的评价方法,该方法将烟幕运动视为分形布朗运动,以自然背景和人造目标图像在分形特征上的固有差异为依据,利用战术目标分形拟合误差大的特点,采用表面积法计算目标热像区域不同时刻分维数和分形拟合误差的变化,来评价烟幕对目标热像遮蔽的程度。实验结果表明该评价方法有助于对遮蔽程度作出准确判别与分析。     

脉冲激光引信的信号特征提取方法及应用(特邀)

激光引信具有抗电磁干扰能力强、定角/测距精度高和系统体积小等优点,因较高的虚警率在防空导弹领域未得到的广泛应用。通过对信号特征提取方法的等级分析,讨论了激光引信回波信号的能量、延时、脉宽特征提取方法以及信息融合对抗干扰性能和引战配合效率的贡献。以防空导弹周视激光引信为背景,采用线阵探测器,设计了一种基于多特征的目标识别算法,明显提高了目标探测的可靠性,具备在110 m能见度下正确检测典型反舰导弹目标的能力。     

激光辐照条件下光学相机像质评价方法研究

倾斜刃边像分析法是调制传递函数评价方法中最常用的方法之一,该方法成像过程中光束透过能量高、实用性强,具有广泛的应用前景。将倾斜刃边像分析法应用于激光辐照条件下相机成像质量评价系统,分析方法可信有效,但需综合考虑刃边倾角度、刃边两侧灰度对比度和背景噪声等影响因素。采用倾斜刃边像分析法计算不同功率密度和光斑位置下系统不同的 MTF 曲线和 MTFA 值,结果表明:当激光功率密度偏小或光斑位置距刃边较远时,刃边对比度和MTF值影响较小;当激光功率密度逐步增大或光斑位置向刃边靠近时,局部MTF呈降低趋势变化,刃边对比度和MTF值影响逐渐增大,干扰效果也逐渐明显,尤其是在光斑覆盖目标时,MTF值无法计算,干扰效果达到最佳。因此,基于倾斜刃边像分析法可实现定性和定量评价光学相机成像质量。基于该仿真结果,建立相应的激光辐照条件下光学相机成像质量测评系统,可为光学相机激光辐照效应实验及其激光干扰效果评估提供技术支持。     

基于火箭橇的激光导引头抗干扰试验方法研究

为了验证激光末制导导引头在飞行过程中的抗干扰能力,文中分析了激光导引头的抗干扰和干扰技术,提出了将导引头搭载在火箭橇上模拟导弹高速接近目标的运动,构建了激光干扰靶场试验系统,各参试设备均取得了测试数据,并对试验数据进行了有效分析。实践证明该试验系统安全、可靠,能够考核导引头在高速接近目标过程中的抗干扰能力。     

激光后向散射式烟幕粒子测量方法研究

烟幕干扰是光电对抗防御来袭光电精确制导武器的重要手段,烟幕干扰对抗效能与实际气象条件、布放密度、防御目标特性等密切相关,实时测量烟幕的消光特性是评估烟幕干扰对抗效能的基本要求。本文对烟幕粒子的激光Mie散射机理进行了分析,建立了激光后向散射层析断层反演烟幕消光系数模型,通过试制的激光后向散射层析断层测量系统对三种典型烟剂发烟后烟幕消光系数进行了测量,结果表明该激光后向散射层析断层可有效对烟幕消光特性进行遥感测量,可为光电对抗烟幕干扰效果实时测量及效能评估提供支撑。     

基于梯度卷积的激光光斑图像分割

为解决传统方法对存在背景噪声干扰的光斑图像分割效果不理想的问题,设计了一种基于梯度卷积的光斑图像分割算法。首先对光斑、背景、噪声的空间灰度分布特性进行分析。而后根据目标与干扰在空间灰度梯度分布特性的差别,构造适应目标尺度的梯度卷积模板,与光斑的梯度图进行卷积,从而在增强光斑特性的同时抑制了背景干扰及噪声。最后,在噪声抑制图像的基础上结合阈值分割和目标特性判别得到最终的分割结果。通过与传统光斑分割算法进行对比实验发现,该算法抗噪能力更强,有效解决了背景与噪声干扰下光斑目标的分割问题。