光电侦察技术发展现状与趋势

随着光场多维度调控、高灵敏度光电探测和新型材料等技术的进步,传统光电侦察系统的信息获取能力有了长足进步,但在日益智能和复杂的信息域作战中仍需提升探测精度、信息获取维度和可靠性。分析了光场的多维物理量在光电侦察中的作用机理;总结了光电侦察中光场调控的发展现状,归纳了振幅、传输方向、频率、相位和相干性等物理量的调控能力,分析了典型光电器件在光场调控中的作用;综述了光电侦察技术的发展现状,总结了光电侦察面临的挑战。最后,对光电侦察在人工智能赋能、集成化、全光波段动态侦察和主动多光谱探测模式等方面的发展趋势进行了展望。     

激光反射层析成像技术的研究进展

激光反射层析成像技术是一种通过不同角度下激光在物体深度方向的一维时间流信号积分重建目标二维轮廓图像的远距离成像技术,其重建图像的空间分辨率只与探测器的带宽、激光的脉冲宽度和噪声有关,与作用距离、光学接收孔径无关,是现阶段实现远距离空间目标探测的最可行手段。介绍了激光反射层析成像的基础理论问题、投影数据处理方法、图像重建算法、探测成像实验系统以及成像实验研究等问题,总结和对比了国内外的研究进展,探讨了需要重点解决的问题,并展望了激光反射层析成像技术未来的研究方向。     

人工制备红外消光材料及其消光性能研究进展（特约）

作为消弱红外成像设备或系统性能的重要手段,人工制备的红外消光材料成为各国争相研究的对象,并取得了阶段性的研究成果。从金属材料、膨胀石墨、纳米材料、水基泡沫、生物材料和复合材料等方面介绍了人工制备红外消光材料的研究现状,阐述了粒子-团簇、团簇-团簇等消光材料粒子凝聚模型,介绍了Mie散射方法、离散偶极子近似方法、T矩阵方法和时域有限差分法等几种典型的消光性能计算方法。分析认为,未来人工制备的红外消光材料将朝着持续时间长、成本低、施放形式多样和环保无毒等方向发展。     

天基合成孔径激光雷达成像参数分析

由于空间中没有大气，不存在大气湍流和大气衰减等问题，因此，相对于地基和机载合成孔径激光雷达（SAL），天基SAL有更好的应用前景。为验证中高低轨卫星间SAL成像的可行性，本文中建立了天基SAL成像模型，推导了星对星成像的相干积累时间和脉冲重复频率等参数。利用二体运动轨道外推法，建立了卫星轨道模型。并根据雷达天线波束宽度的限制，计算了激光雷达的收发天线方向图，提出利用目标增益曲线的3 dB波束宽度，获得最大合成孔径时间的方法。最后，通过仿真建立了六种天基SAL应用方式，并分析了不同应用方式下的成像参数，验证了天基SAL成像的可行性。本文的研究为天基SAL成像算法的研究奠定了基础。     

“国防科技大学”专辑前言

科技期刊“传承人类文明,荟萃科学发现,引领科技发展”,高等院校和科研院所承担专业技术人才培养和科研攻关的重任,出版高等院校和科研院所专刊、全面介绍该机构的科研成果,已经成为科技界和出版界共同认可的创新模式。老牌光学期刊Applied Optics近年来出版了美国亚利桑那大学光科学学院、佛罗里达中央大学光学与光子学学院、海军研究实验室、空军研究实验室、陆军研究实验室,中科院长春光学精密机械与物理研究所等机构的专刊,赢得了科技界和出版界的一致好评。     

基于啁啾脉冲的反射层析激光雷达成像

反射层析激光雷达成像具有系统简单及对湍流不敏感的优势,但普通脉冲发射信号难以兼顾远距离和高精度探测的要求.基于上述情况,本文提出了一种基于啁啾脉冲信号的反射层析激光雷达成像处理方法.该方法首先对啁啾脉冲回波进行相干压缩处理,通过对处理后信号的包络提取得到目标在各方向的反射层析投影数据,最后利用卷积反投影算法实现高分辨力的图像重构.仿真结果表明,在同一投影角度,利用该方法得到的包络与目标反射率投影相一致;在投影角度范围大于60°时能够得到目标的轮廓信息,角度范围越大,成像越精确.研究结果验证了该方法的有效性.     

主动光学系统的计算机辅助光校方法研究

研究了计算机辅助光校方法在对地观测激光测距成像系统装校过程中的应用及其效 果,该方法及思路完全可推广应用于其他各种主动光学系统的装调工作。     

激光反射层析成像中滤波反投影算法特性研究

激光反射层析成像技术是一种新型的远距离、高精度成像手段。滤波反投影是反射层析图像重构中采用的基础性算法,而滤波器的性能对重构图像的质量有较大影响。分析四种典型滤波器的时频特性,进行激光对目标探测的仿真实验,接收激光反射回波,用多种滤波器分别对回波数据进行处理后重建图像。与原始图像相比并进行图像质量评价,以分析各种滤波器对成像的影响。研究结果表明,在有Poisson噪声干扰的情况下,接收激光反射回波图像的振荡与滤波器有关,重建滤波器的主瓣高度和旁瓣衰减对重建图像的空间分辨能力产生影响。     

本振功率对目标微动激光平衡外差探测的影响研究

面向远距离目标微多普勒效应的探测,建立了本振光功率变化对激光平衡外差探测回波信噪比影响的数学模型,并进行了仿真分析。通过搭建的1 550 nm激光平衡外差探测实验平台测试了由于本振功率变化对于目标微多普勒特征提取效果的影响。研究结果表明,对于平衡外差探测,由于两光电探测器量子效率不可能完全匹配,考虑到散粒噪声、热噪声和本振相对强度噪声的影响,将存在一个最佳本振功率值使探测信噪比达到最大。当选取该本振功率进行探测时,获得的目标微多普勒特征可读性更强,提取误差更小。     

黑曲霉孢子红外波段消光性能研究

采用压片法对黑曲霉孢子2.5~15 m 波段的反射光谱进行了测量。针对采集的光谱数据,利用Krames-Kronig（K-K）关系对黑曲霉孢子2.5~15 m 波段的复折射率进行了计算。然后,根据Mie 散射理论求出了2.5~15 m 波段黑曲霉孢子质量消光系数,并对结果进行了分析和讨论。分析结果表明,在粒径r=1.2 m 时,黑曲霉孢子在2.5~15 m 波段的平均质量消光系数为0.68 m2/g,随着粒径的增大,平均质量消光系数单调减小;与常见无机物相比,黑曲霉孢子在2.5~15 m 波段具有较好的消光性能,而且在保证一定消光性能的情况下,黑曲霉孢子的粒径尺寸要求相对较宽。