阳光背景下小口径激光引信探测性能研究

为了研究阳光辐射对小口径激光引信探测性能的影响,结合大气阳光辐射传输理论和噪声产生机理,建立了光电探测器表面阳光辐射功率模型和系统信噪比模型;分析了激光探测装置和探测目标不同空间位置以及系统带宽对系统性能的影响;结果表明：探测目标与探测装置的空间位置对系统探测性能具有不同的影响：系统信噪比随着接收装置表面倾斜角θ增大而增强,当θ＜0．4 rad时,系统信噪比SNR＜5;当探测距离大于10 m时,信噪比基本为0,激光探测系统失效;目标表面倾斜角γ越小对系统的影响越大,当γ＝0．6 rad时,系统最大信噪比仅为12;选取合适的接收系统带宽对激光引信抗阳光干扰和信号接收有着重要的作用;该结果为提高系统探测性能提供了一定的依据。     

考虑时间因子的激光引信海面散射模型

针对面元分解等方法在宽波束激光引信探测掠海目标时存在的问题,对已有激光散射模型进行改进,提出了考虑脉冲被不同面元散射的往返时间不同的因素的宽波束近场散射模型,并给出了散射接收功率的计算方法.分析表明,宽光束激光引信海面散射模型更符合实际情况,并且也为激光引信利用降低脉冲宽度的方法来进行目标识别和抗海杂波干扰提供了理论依据.     

弹载图像探测器广域协同探测算法

针对弹载图像探测器协同探测的分配方式影响目标信息增益的问题,开展此类探测器广域协同探测算法研究。以获取最多有效毁伤信息为目标,研究了弹载图像探测器散布修正与目标分配问题;建立完整的图像探测器动力学模型和目标等效模型,模拟多探测器的协同探测环境;通过有效信息熵描述图像探测器系统获取毁伤信息的能力,推导毁伤信息熵与系统和目标的相关方程,得到协同探测能力的评价准则;基于Kuhn-Munkres算法和Runge-Kutta算法,提出求解图像探测器最佳修正时机与最优观测目标分配的优化求解方法,并给出算法流程,解决弹载图像探测器协同探测的最优分配问题。结果证明：与图像探测器随机分配方式进行对比,该算法具有更高的信息增益;当图像探测器越过检测目标时,目标信息熵增益同比增长24%。     

一种基于偏振特征的激光尾流探测方法

对激光经气泡、水体散射后偏振特征的变化进行理论分析,研究舰船尾流的几何模型和气泡分布规律,提出了一种基于偏振特征的激光尾流探测方法。利用偏振光探测优势对探测器进出入气泡尾流的舷别信息进行分析,对所提出的方法进行了可行性实验研究。实验结果表明：偏振光探测装置可有效地分辨尾流区和非尾流区的散射光回波信号;当激光通过不同尺度、不同密度气泡区域时,探测器接收到的回波信号亦不同,且信号特征有规律可循。该方法能初步对尾流的舷别信息进行甄别,为尾流自导鱼雷探测舰船尾流从而进行目标跟踪提供了依据。     

激光引信地面背景近场散射特性研究

针对激光引信地面背景近场散射特性仿真建模的问题,介绍了激光引信近场散射特性原理,建立了激光雷达散射截面和散射回波的仿真模型,分析了激光引信在几种不同地面背景、同一地面背景下不同交会状态的近场散射特性,可以为激光引信抗地面背景干扰设计与验证工作提供依据。     

光电感烟探测器的研究

散射光型光电感烟探测器的光电接收器输出信号,与光源辐射功率和波长、粒子浓度、粒径、散射角、散射体积和光敏元件的受光面积等有关.其粒径划分为瑞利散射区、米氏散射区、布里卡尔散射区.随着粒径增大,前向散射增大,侧向散射次之,后向散射减小.但无论粒径如何变化,前向散射信号总优于后向散射信号.相对于前向散射,后向散射的散射强度不如前向散射差别大.并据此设计散射光型光电感烟探测器.     

目标及其表面薄膜材料光散射特性测量技术

主要通过试验方法测量了具有绝热介质材料目标及其相关薄膜的光散射特性.为讨论目标光散射特征,测量目标表面镀铝介质绝热材料和硅化合物吸光材料紫外可见红外光波段镜反射率谱和漫反射率谱,以及等效光学常数色散曲线,根据它们的光谱镜反射率和总体反射率,利用镜向反射光强法反演了样片表面高度起伏均方根随波长的变化关系.实验测量了镀铝介质材料简单散射体的光散射强度随探测角度分布特性,利用图像处理算法给出了不同散射体光散射强度几何缩比之间试验关系.     

一种线性调频连续波探测抗欺骗式干扰方法

针对用于亚音速弹载探测的毫米波线性调频连续波(LFMCW)探测体制,采用射频存储转发技术,提出一种基于高分辨率一维距离像（HRRP）并结合线性调频Z变换（CZT）频谱细化算法以及动态时间弯曲（DTW）匹配算法的抗欺骗式干扰方法。分析了LFMCW探测体制下多散射中心目标回波模型以及基于数字射频存储技术（DRFM）的干扰信号模型;在常规恒虚警（CFAR）检测基础上,利用CZT获取目标信号细化频谱,提取出目标HRRP特征,并采用DTW进行特征匹配,对真实目标与干扰目标进行区分。仿真及实验结果表明,对采用毫米波LFMCW体制探测的亚音速弹载探测器,所提的CZT-DTW联合检测方法能够有效区分真实目标与采用DRFM的干扰目标。     

毫米波交流辐射计半实物仿真系统设计

为尽量减少末敏弹中毫米波被动探测器野外试验的频率,采用室内半实物仿真代替野外试验。根据毫米波被动探测器探测装甲目标的原理与过程,建立了室内半实物仿真系统的数学模型,并与野外探测过程的模型进行了等效处理,研制了一款Ka波段被动探测器半实物仿真系统。通过将半实物仿真结果与高塔实测结果比较,表明了该毫米波辐射计半实物仿真系统和所建立的模型等效关系的正确性,可用于末敏弹研制及量产测试过程中的半实物仿真测试。     

基于波形诱骗的末敏弹毫米波有源干扰研究

根据末敏弹毫米波交流辐射计探测金属目标时弹目交会特点和信号处理电路特性,提出了一种基于波形诱骗的毫米波有源干扰新方法。分析并建立了辐射计探测干扰源信号时的天线温度模型,与探测地面金属目标相比,天线温度信号脉宽明显展宽,幅度保持恒定。该信号经视频放大器低频截止作用后,使输入的等幅宽时信号发生频率失真,输出具有正、负脉冲形式的波形分裂信号,其中负脉冲部分可以模拟探测地面金属目标的输出信号。实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为毫米波末敏弹有源干扰提供了一种可行的方法。