大气成分对中波红外地基光电系统观测的影响分析

地基光电系统白天在可见光波段对空间目标观测时,因受大气散射等因素的影响,探测能力会急剧下降。红外波段较可见光波段具有较强的大气穿透能力,因此在红外波段观测空间目标可以较好地解决白天探测的问题。利用MODTRAN模型计算了不同大气成分对中波红外透射率的影响并进行了分析,并用中波红外成像系统在地基望远镜上进行了观测。实验结果表明,中波红外探测器在白天能极限探测到7等星,平均信噪比为6.236。本研究对白天红外波段地基的空间探测具有一定参考意义。     

采用原子滤光的激光雷达白天探测技术

在已有的双波长高空探测激光雷达的基础上,通过采用钠原子滤光器技术以及配合相应的关键技术,使得其中的钠层荧光通道具有了白天探测能力。由于钠原子滤光器极窄的滤光带宽和极强的带外抑制,使得即使在中午太阳背景光最强的时段,也能以光子计数方式探测到80～110 km高空钠层的微弱回波信号。实验观测结果表明,该技术已具备了对高空钠层的全时段探测能力,从而使利用激光雷达对我国高层大气进行24 h连续探测研究成为可能。     

白天激光照明探测跟踪空间目标可行性分析

针对白天探测跟踪空间目标技术难题,从照明激光选取入手,设计了激光照明探测跟踪系统,估算了白天天空背景噪声、空间目标激光回波信号及目标与背景对比度,分析了白天激光照明探测跟踪空间目标的技术可行性,概括了实现白天激光照明探测跟踪空间目标的基本技术要求和需突破的关键技术。     

基于近红外小功率卫星激光测距研究

为分析天琴计划激光测距台站卫星激光测距探测能力,设置单脉冲能量（平均功率）分别为0.15 mJ（0.015 W）,0.4 mJ（0.04 W）和4 mJ（0.4 W）对同步轨道卫星qzs2、compass i3和compass i5分别于夜晚和白天进行激光测距实验。理论方面,分析了白天天光背景噪声强度,并结合雷达方程计算了不同平均功率条件下卫星激光测距的有效回波率,重点分析了平均功率对卫星激光测距探测能力的影响。实验方面,固定望远镜俯仰角（E=50°）,旋转望远镜测量不同指向时的天光背景噪声强度。采用探测效率为60%（@1064 nm）的超导探测器阵列,并结合空间滤波、时间滤波和光谱滤波的方法抑制背景噪声,开展了小功率白天卫星激光测距。分析得到,白天对同步卫星激光测距的最小功率为0.04 W,夜晚对同步卫星激光测距的最小功率为0.015 W。天琴计划激光测距台站已具备白天和夜晚全时段常规卫星激光测距能力,将为今后天琴计划引力波探测卫星全时段激光测距奠定基础。     

空间目标白天光电探测能力分析

天空背景在白天时的强光给空间目标的光电探测带来了很大的难度,针对白天探测的特点,基于极限探测信噪比、对比度及极限探测星等探测能力模型,说明了光谱滤波方法能有效提高白天探测能力,对比各种滤波效果,提出窄带滤波作为最优光谱滤波方法。从光学系统参数角度出发,通过分析计算得出在一定条件下综合权衡各参数的影响,减小视场,提高光学探测口径,增大焦距,有利于提高白天光电探测能力,为光学探测器的设计提供了一定的参考依据。     

提高光电系统白天探测能力方法

针对光电系统工程设计中口径、焦距等参数受限情况下的系统白天探测能力提高方法进行了研究,提出通过采用光谱滤波、BIN和相机增益等方法可以提高系统探测能力,基于信噪比理论,建立了3种模式下的极限探测能力模型.最后,利用MATLAB软件,选取适当参数,对3种模式下的探测能力进行了详细的仿真分析.结果表明：在天空背景亮度为10W.m-2.Sr-1条件下,口径为500mm光电系统通过综合采用光谱滤波、BIN和相机增益技术可以使其白天探测能力提高约2.5等星.     

白天空间目标激光测距微弱信号探测方法

白天空间目标激光测距数据有助于提高空间目标定轨精度,在航天科研方面具有重要应用价值。白天天空背景较亮,激光测距回波信号一般很弱,从较强背景光中识别出微弱的空间目标激光回波信号十分困难。针对白天空间目标激光测距微弱信号探测技术难题,从白天天空背景噪声影响估算入手,计算了不同探测阈值情况下的测距虚警率,分析了白天激光测距距离门宽与探测阈值的关系,给出了白天对空间目标激光测距的回波信号探测阈值,提出了基于多光子探测器的白天激光测距微弱信号探测方法,并对其可行性进行了实验验证,该研究成果可应用于白天空间目标激光测距系统设计及新型激光测距系统发展研究等方面。     

激光近程探测中目标表面的散射特性

在激光引信中,脉冲激光对目标的探测与识别是激光引信近程探测技术中的一个关键技术点,而目标的表面反射特性对探测的影响是激光近程探测高效毁伤与精确打击目标的主要研究关键。目标的表面粗糙度以及附着物对激光回波信号的强弱影响较大,因此,需对激光近程探测过程中不同粗糙度目标表面所表现的反射特性进行研究。首先通过仿真得到回波信号模型,再进行不同粗糙度表面回波功率实验对仿真结果进行验证。实验选用不同表面粗糙度的靶板,并采用了改变角度、改变距离并同时改变角度和距离的模式来观测得到的电压曲线,获得最终结果。     

基于多元探测的机载激光测距性能分析

对多元探测的灵敏度模型进行研究,结合探测信噪比、探测概率和虚警率等推导建立了该模型,并进行实验验证,证明了该模型的准确性.在此基础上,仿真分析不同探测条件下,APD单元数、脉冲累加次数、填充因子和死时间对探测灵敏度的影响,为多元APD的选型提供理论依据.结果显示,脉冲累加次数为6时,填充因子越大,死时间越小,测距性能越...     

白天天体光谱偏振成像技术及实验研究

为了解决白天天体观测能力受限问题,采用光谱偏振成像技术,并结合天空背景偏振态实时测量方法,显著降低大气散射影响,将提高白天强背景下天体探测信噪比和对比度.讨论了针对天空强背景下天体光谱偏振成像探测原理,介绍了相关实验系统,开展了白天恒星光谱偏振成像实验研究,获得了星等为6.33的恒星目标实验结果,并与光谱强度图像进行了对比.实验结果表明了使用光谱偏振成像能够明显改善天体探测对比度,证明了光谱偏振成像技术能够很好地应用于白天天体天文观测研究.     

面向深空探测图像分割的群智能混合优化算法

深空探测任务中,探测器需要在复杂的地形区域着陆,因此在轨障碍的快速检测至关重要,而图像分割是在轨检测的关键过程之一。鉴于此,提出一种基于粒子群和灰狼混合优化的多级阈值图像分割算法。在寻优过程中,所提算法在考虑图像能量分布的情况下,针对不同场景通过改变种群初始条件来自定义阈值级数。在位置更新过程中,所提算法增加扰动算子来扩大全局搜索的范围,引入动态权重来平衡群体的全局搜索能力与局部搜索能力,从而提高寻优的速度和精度,完成图像分割。实验结果表明,相较于传统的群智能算法,所提算法表现出较好的搜索能力,在处理灰度直方图不呈现双峰的复杂图像问题上有明显改善。     

Human object interaction detection based on feature optimization and key human-object enhancement

Aiming at the problem of unclear or missing human object interaction behavior objects in complex background, we propose a human object interaction detection algorithm based on feature optimization and key human-object enhancement. In order to solve the problem of missing human behavior objects, we propose Feature Optimized Faster Region Convolutional Neural Network (FOFR-CNN). FOFR-CNN is an object detection network optimized by multi-scale feature optimization algorithm, taking into account both image semantics and image structure. In order to reduce the interference of complex background, we propose a Key Human-Object Enhancement Network. The network uses an instance-based method to enhance the features of interactive objects. In order to enrich the interaction information, we use the graph convolutional network. Experimental results on HICO-DET, V-COCO and HOI-A datasets show that the proposed algorithm has significantly improved accuracy and multi-scale object detection ability compared with other human object interaction algorithms.     

无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略

无线传感网络通常由固定传感节点和少量移动传感节点构成,动态无线传感网络布局优化有利于提高无线传感网络覆盖率和目标检测概率,是无线传感网络研究的关键问题之一.传统的虚拟力算法在优化过程中容易受固定传感节点的影响,无法实现全局优化.本文结合虚拟力算法和微粒群算法,提出一种面向无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略.该策略通过无线传感节点间的虚拟力影响微粒群算法的速度更新过程,指导微粒进化,加快算法收敛.实验表明,虚拟力导向微粒群优化策略能快速有效地实现无线传感节点布局优化.与微粒群算法和虚拟力算法相比,虚拟力导向微粒群优化策略不仅网络覆盖率高,且收敛速度快,耗时少.     

基于ZigBee技术的红外人体探测系统测试

为减少城市战伤亡率,提出了一种基于ZigBee和蓝牙技术的红外人体探测系统方案。以星型网络为原型,对系统的探测距离及灵敏度、抗干扰能力、节点功耗、穿透能力进行了测试,做出了定量分析,提出了增大发射功率、使用稳定锂电池、缩小探测距离及角度、部署在关键点、增加关键点路由等改进方法,从而提高系统实战稳定性。测试表明,ZigBee红外人体探测系统功耗低、抗干扰、组网速度快、穿透能力强。半径为6 m,圆心角为80°的扇形是其理想的探测区域。     

Intelligent detection method on network malicious traffic based on sample enhancement

To address the problem that the existing methods of network traffic anomaly detection not only need a large number of training sets,but also have poor generalization ability,an intelligent detection method on network malicious traffic based on sample enhancement was proposed.The key words were extracted from the training set and the sample of the training set was enhanced based on the strategy of key word avoidance,and the ability for the method to extract the text features from the training set was improved.The experimental results show that,the accuracy of network traffic anomaly detection model and cross dataset can be significantly improved by small training set.Compared with other methods,the proposed method can reduce the computational complexity and achieve better detection ability.     

强背景下光电系统空间目标探测能力

光电系统可见光探测在空间目标监测中发挥着重要作用,而强背景下空间目标探测一直是限制光电探测设备能力的瓶颈;为了提高光电系统实际探测能力,从系统探测能力表征参数-信噪比入手,分析了系统探测信噪比的理论公式和选择原则;针对强背景对光电系统探测信噪比的影响,分析给出了不同光谱滤波方式对光电系统探测信噪比的影响程度; 分析了不同布站方式对系统探测能力的影响,并开展了实际观测测量。理论分析表明,采用合适的光谱滤波技术可有效提高光电系统的探测能力,系统探测信噪比提高1 倍;通过合理布设光电系统的观测站点,使得光电系统对空间目标的探测能力显著提高,对目标的可探测概率从51%提高到96%,理论分析与实验观测结果基本一致。     

基于菌群算法的飞机铆钉表面缺陷检测系统光源优化控制

由于飞机铆钉缺陷检测系统的光照效果对缺陷检测质量发挥着关键作用,因此本文对其照明系统进行优化。以被测零件背景图像灰度的均匀度为优化目标,在拟合LED点光源照度分布函数的基础上,利用菌群算法对光源系统参数进行寻优运算,根据寻优结果对光源系统进行结构优化同时对各LED点光源进行功率控制,并通过光学元件进一步提高优化效果。实验结果表明:优化后光照均匀度在95%以上,满足铆钉检测的光照要求。该方法实现了照明系统对铆钉顶圆面均匀照射的效果,成像质量显著提高。     

高超声速滑翔飞行器全程总红外辐射最小的轨迹优化（特邀）

为降低高超声速飞行器再入过程中,产生的气动热辐射对红外探测窗口性能的影响,从轨迹优化的角度,以再入飞行全程驻点总红外辐射为目标函数,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)的高超声速飞行器轨迹优化算法。首先,通过Tent混沌映射和控制因子余弦变化改进WOA,改进算法位置更新时的位置指向性,增强算法全局搜索能力;同时,将再入轨迹优化问题转化为控制量剖面参数优化问题,采用倾侧角一次翻转策略,利用普朗克公式计算驻点红外辐射,并设计目标函数,利用阻力加速度再入走廊处理路径约束,采用罚函数法将终端约束同目标函数相结合;最后,利用改进的WOA对设计的控制量剖面进行参数寻优,获得使目标函数最优的解。仿真实验表明: 文中改进的WOA能够有效完成全程总红外辐射最小的再入轨迹优化任务,全局搜索能力强,且具有较好的鲁棒性。     

Space object detecting ability improvement method based on optimal principle

In view of the increasing threat of massive satellites and orbital debris to space launch missions, an optimization method of ground-based optoelectronics surveillance system is proposed. Passive optical system can monitor space target at a cost-effective way. This paper analyzes the detection ability of telescope and the optical reflection characteristics of high orbital objects, combined with the motion characteristics and observation conditions of high orbital debris, and thus analyzes the detection and recognition ability of space targets by the ground optoelectronics system. In order to solve the problem of faint targets detection, the optimization principle of star image with low signal-to-noise ratio (SNR) is demonstrated. Compared with the traditional frame difference method, the spatial targets with SNR greater than 3.10 can be identified without changing the aperture of observation equipment.     

蚁群算法多用户检测用于MC-CDMA系统

在MC-CDMA系统中检测技术是影响系统性能的关键技术之一。这里首先对最优多用户检测方法做出了简要的分析,然后引入蚁群算法多用户检测,使用最优多用户检测的判决准则作为蚁群算法中的目标函数,并对蚁群算法多用户检测和其他多用户检测性能做了仿真比较。结果表明蚁群算法多用户检测和其他次优多用户检测相比,具有较好的性能;和最优多用户检测相比具有很低的复杂度。在多用户检测的实际应用中表现出了很大的优势。