弹道导弹主动段红外成像特征仿真分析

为降低低轨导弹预警卫星的虚警概率,文中在分析弹道导弹主动段红外辐射特征的基础上,通过建立尾焰的几何特征模型和红外特征模型来描述导弹主动段的红外成像特征,并运用模型计算尾焰的红外辐射分布,构建了导弹尾焰的仿真图像,仿真图像能够准确反映导弹尾焰的红外图像真实情况,为有效识别导弹,提高导弹预警的准确性提供重要参考.     

基于红外卫星和大型相控阵雷达的目标联合跟踪算法

针对天基红外卫星和大型相控阵雷达各自在弹道导弹跟踪时存在的不足,结合二者特点提出了一种基于红外卫星和大型相控阵雷达的目标联合跟踪方法,建立了"高轨红外卫星和大型相控阵雷达联合跟踪"模型、"低轨红外卫星和大型相控阵雷达联合跟踪"模型,对相应算法进行了分析比较,对目标航迹数据进行了融合处理,最后通过MATLAB仿真对比研究了目标联合跟踪方法和独立跟踪方法的差异。结果表明:采用目标联合跟踪方法,能够明显改善对弹道导弹的跟踪效果。     

基于目标特征和星点不变矩的弹道导弹中段红外图像目标检测方法

天基红外系统对弹道导弹中段目标观测过程中,可能前后帧间图像出现背景较大差异、目标短暂丢失或目标帧间剧烈位移等情况。针对此,提出一种基于目标特征和星点不变矩的弹道导弹中段红外图像目标检测方法,将模式识别中的不变矩概念与目标特征相结合,通过三次分类提取出候选恒星和弹头目标。经仿真计算分析,该方法在连续帧间变化时具有稳定的弹头目标检测效果,而且当帧间出现背景突变和星象拉长时也有较好的检测效果。     

高光谱成像技术在天基导弹预警探测中的应用

高光谱成像技术在民用和军事上都具有重要的应用价值和发展前景,是当前目标检测识别及信息处理领域的一个前沿研究方向。针对弹道目标的检测与识别问题,介绍了天基红外预警系统的发展与现状,阐述了高光谱成像的基本原理和技术特点。在此基础上,分析了高光谱成像技术在天基导弹预警探测中的应用背景和导弹尾焰的光谱特征,设计了一种基于高光谱成像的弹道目标一体化检测与识别应用方案,并且与传统的基于红外成像的目标检测与识别方法进行了对比分析。最后提出了进行高光谱成像弹道目标检测与识别研究的发展建议。     

目标、背景和干扰的视景仿真与红外热图像模拟

文中介绍一种红外图像的仿真方法,通过建模软件CREATER建立目标、背景和红外干扰弹的三维模型,构建一个三维场景.根据运动学和动力学方程,使目标和干扰按照各自的运动模式运动,实时地进行目标、背景和红外干扰弹的可见光视景仿真;分析目标、背景和干扰的红外辐射特性,用红外计算模块计算出传感器路径上大气衰减,将经过大气衰减和传感器化的目标辐射强度量化为灰度图,赋予场景中的三维实体,通过视景仿真软件VEGA模拟生成红外导引头探测到的含背景、红外干扰弹的目标红外热图像的量化灰度图.     

SBIRS HEO探测潜地弹道导弹能力分析与建模仿真

文中采用解析方法,运用弹道导弹红外辐射模型和卫星探测能力计算模型,建立了SBIRS HEO对潜地弹道导弹的覆盖范围和探测能力模型,并对SBIRS HEO-1的覆盖能力进行仿真计算,通过与STK软件中模型的仿真结果对比验证,证明了所建模型符合实际情况.考虑卫星观测角与大气透过率对SBIRS HEO探测能力的影响,并做进一步仿真分析,此时结果更贴近于SBIRS HEO卫星的实际探测能力.     

防空导弹红外成像寻的制导技术研究

结合对目标红外特性的研究，阐述了在复杂背景条件下防空导弹对目标的红外成像寻的制导原理．综合分析了地面背景的辐射特征和军用飞机作为防空导弹攻击对象的目标红外辐射特性，给出了几种目标红外特征的提取方法及算法。     

天基红外低轨卫星伪线性自由段弹道估计方法

分析了天基红外低轨卫星星载传感器对导弹自由段的弹道估计问题.建立了适合天基红外低轨卫星的测量模型,利用伪线性的方法将非线性测量方程转变为线性的伪测量方程,通过Kalman滤波实现对目标的跟踪.提出的伪线性测量-卡尔曼滤波(PL_KF)的弹道估计方法减小了测量方程非线性带来的估计误差,与EKF相比,伪线性测量-卡尔曼滤波(PL_KF)方法收敛更快,有更好的估计精度.     

弹道导弹助推段突防多目标优化设计方法

为提高弹道导弹突防能力,以导弹助推段飞行弹道和发动机为优化对象,在导弹助推段运动模型、弹道设计模型、发动机推力模型和红外辐射特性模型的基础上,提出了基于混合遗传算法的导弹助推段突防多目标优化设计方法.给出某弹道导弹助推段突防优化设计实例,优化后导弹助推段飞行时间比初始值缩短了20.4%,红外辐射强度降低了22.3%.该优化方法可有效解决导弹助推段突防方案的优化设计问题.     

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。     

基于图像处理的红外成像设备畸变检测方法

红外制导导弹导引头、无人机光电载荷的核心部件是红外成像设备,红外成像设备能否正常工作决定了导弹和无人机的工作效能;为了避免红外导弹、无人机光电载荷带着故障上天,需要在这些装备上天之前检测红外成像设备是否工作正常,提出基于图像处理的图像畸变检测方法,作为判断红外成像设备工作正常与否的依据;以标准红外成像设备所成图像为标准图像,利用数字图像处理的边缘检测方法得出图像的面积和周长,根据面积和周长得出图像的复杂性参数值;在测试条件不变的情况下,根据罗曼诺夫斯基准则,利用正常设备捕获的图像作为样本,计算分析样本图像的面积和周长,求出图像复杂性参数值,得出红外成像系统测试的评价参数和评价准则,根据评价参数和评价准则判断被测试设备是否存在畸变。     

飞机目标红外特性计算与图像仿真

飞机高空高速飞行条件下,红外图像的获取通常较为耗时、费用昂贵,且受不同成像条件的影响严重。为解决这类问题,从分析飞机目标红外辐射特性出发,提出飞机蒙皮、尾喷口及尾焰在不同波段、不同角度下的红外特性计算方法,建立一种飞机红外成像仿真模型。以面向对象技术设计仿真对象、类和人机接口,通过VC软件平台编程生成动态红外图像。在红外制导和火力控制中,仿真图像对目标检测和跟踪研究具有一定参考价值。     

激光干扰红外成像制导导弹的仿真系统

为解决激光对红外成像制导导弹干扰特性的问题,对其制导导弹的仿真系统进行分析。根据目标在红外 探测器上成像的原理,采用形心跟踪法对目标进行信息提取与跟踪,应用 Simulink 分别构建目标成像模型、制导信 息提取模型、导弹飞行模型和激光干扰模型,通过建立导弹正常飞行弹道和在激光干扰后的干扰弹道,对影响激光 器的干扰因素进行仿真分析。仿真结果表明,该分析可对重要目标的防护工程提供参考。     

云的红外图像生成研究

红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,云的红外图像生成是重要的研究内容,具有重大的军事意义。基于分形技术提出了云的红外图像生成的技术方法,综合考虑云红外辐射的各个因素,建立了较为完善的云的红外辐射模型,基于光学厚度计算出云的辐射亮度。建立分形高度到云光学厚度、云的辐射亮度到图像灰度的两个映射,利用分形技术实现云红外图像生成。经过与实测数据和实拍图像比较,云的红外图像生成方法可行。     

基于UKF的主动段弹道跟踪算法

利用预警卫星视线(LOS)测量对弹道导弹目标的跟踪问题是空间预警系统的关键技术.提出了基于弹体旋转的主动段动力学运动方程,解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性.引入一种新的滤波估计算法UKF,通过特别选取一些样点,给出随机变量经过非线性变化后的均值和方差,得到滤波器基于非线性方程的更新,避免了非线性方程的线性化.通过Monte-Carlo仿真,与其它算法比较,说明该算法具有更好的适应能力,跟踪性能更好,适用于空间预警系统.     

红外偏振成像技术在空空导弹上的应用展望

红外偏振成像探测技术是国外发展较快的一项新的成像技术。文中介绍了近年来国内外对于偏振探测技术研究的发展情况与现状,分析了红外偏振成像技术在空空导弹上的应用前景。提出一种采用红外偏振成像技术的空空导弹导引头方案,表明该技术对提高国内空空导弹的探测和抗干扰性能具有重大意义。     

探测巡航导弹的方法概述

对巡航导弹进行预警探测，是拦截巡航导弹的首要条件。分析了巡航导弹的目标特性和红外辐射，建立了红外无源成像探测与传统探测技术相结合的预警探测系统，从而实现远距离预警，提高对目标的发现概率。     

半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究

为了满足红外制导武器半实物仿真试验的需求,提出了一种使用红外动态景象模拟器模拟红外干扰弹运动特性的方法,建立了图像坐标系下目标－干扰运动学模型;采用MOS电阻阵列红外动态景象模拟器实现了干扰运动特性的模拟,成功应用于某型红外制导武器半实物仿真试验。     

天基信息支援下航空兵对海导弹攻击的影响图模型

通过分析在天基装备信息支援及C^4ISR系统参与下航空兵对海导弹攻击的基本过程，确定了表征该作战过程所必须的参量，并利用影响图方法提出了天基信息支援下航空兵对海导弹攻击作战模型．在此基础上运用非线性微分方程的定性理论对模型进行分析，充分说明了天基装备在航空兵对海导弹攻击中的信息支援作用．     

红外成像制导末端局部图像识别跟踪研究

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题,提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理;选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据,提出适合导弹的目标快速识别算法;通过计算红外成像制导末端目标图像,在导引头焦平面上的投影面积的变化情况,分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响,研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求,选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点;搭建红外成像制导仿真场景,对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标,减小红外成像导引头跟踪盲区,实现红外成像制导末端的平稳跟踪。