美国空军军事空间先进武器技术发展计划

本文简述了美国空军军事空间先进武器技术发展计划,介绍了计划中的先进光学技术,高功率半导体激光技术,高功率微波技术和高能激光技术。     

光电传感器在激光辐照下易损性检测技术

激光武器具有能量集中、传输速度快、作用距离远、命中精度高、转移火力快、抗电磁干扰、能多次重复使用和作战效费比高等优点,是完全不同于导弹、火炮的新概念武器.战术激光武器通过近距离毁伤壳体、制导系统、燃料箱、天线、整流罩,远距离制盲光电传感器等拦截入侵的飞机和精确制导炸弹、炮弹、导弹等,有可能成为反精确制导武器的重要手段,在保卫指挥中心、机场以及舰艇等重要点目标方面发挥重要作用.激光武器作为一种武器系统,只有明确其作战的杀伤机理,激光与各种物质相互作用的实际过程,及其     

基于光斑与图像特征的动态激光干扰效果评估

激光主动成像系统通常用于重要区域监视和危险目标识别,其上的光电成像探测器易受敌方激光干扰产生局部饱和甚至损伤,导致目标识别失效。在实际中,激光干扰功率和光斑位置等因素均时刻发生变化,导致激光对每帧图像的干扰效果也不尽相同,因此,动态的衡量激光干扰效果具有重要意义。提出了一种基于光斑特征和图像特征的无参考动态激光干扰图像评估算法,通过加速分隔测试特征(FAST)算法提取特征点,并运用特征点匹配确定图像的目标区域,在该目标区域利用饱和像素数和光斑相对位置变化表示光斑特征对图像质量的影响,利用图像中特征点和边缘点分布特性以及边缘清晰度表示图像特征的变化,将5个评价因子相乘,得到归一化的评估指标。利用激光主动成像识别系统对设定目标进行照明成像识别实验,采集不同干扰功率和干扰方位的激光干扰图像。基于提出的无参考动态特征评估算法对获得的连续多帧激光干扰图像进行评估,结果表明该算法能够准确评价不同功率、方位激光的干扰效果,客观反映光斑遮盖下自动目标识别算法的失效程度。     

基于特征点分布特性的激光干扰效果评估算法

激光主动成像系统通常用于区域监视和目标识别,但其上的光电成像探测器容易受到激光干扰,进而导致目标识别误差甚至目标丢失。因此,从目标识别特征的失效程度出发,研究激光干扰效果评估具有重要意义。提出了一种特征点相似度(FPSIM)评估算法,利用加速分割测试特征(FAST)算法提取原始图像和干扰图像的特征点,然后通过特征点匹配得到目标区域,在目标区域位置计算它们的特征点保持度和稳定度,提取原始图像特征点的位置,并在两幅图像中对应相同位置处比较它们的局部亮度和对比度失真度,再将特征点保持度、稳定度和亮度、对比度失真度相乘得到归一化的FPSIM。利用激光主动成像系统对设定目标进行照明成像实验,采集了不同干扰功率、不同背景强度和光斑位置的干扰图像。使用提出的FPSIM算法对获得的激光干扰图像进行评估,结果证明FPSIM能够客观反映图像在目标识别过程中特征点的变化情况,通过与归一化均方误差(NMSE)及结构相似度(SSIM)方法对比,FPSIM算法对不同程度的激光干扰图像都给出了合理的评估结果,其评价结果更符合主观视觉感受,并且能够指导激光主动成像识别系统的防护与应用。     

视轴抖动对成像质量影响的研究

为了对振动图像进行稳像处理及相机平台稳定装置的设计提供理论依据,研究了视轴抖动对成像质量的影响。分析了视轴抖动的原因及特点,在此基础上,提出了按图像灰度算法分析振动模糊图像的方法。利用仿真模型获得了视轴抖动情况下,不同抖动参数所对应的模糊图像的仿真图。搭建了一套振动成像实验装置,在实验中加载不同的振动源,可以得到不同振源下的模糊图像。利用图像的灰度均方误差评价成像质量,结果表明:在误差允许范围内,不论是在实验条件下,还是在仿真条件下,视轴抖动对成像质量影响的结果基本一致,从而验证了仿真算法的正确性。在实际应用中,可以通过仿真来分析视轴抖动对成像质量的影响。     

非链式脉冲氟化氘激光器光谱特性

为了探索氟化氘(DF)激光器级联效应及工作气体参数对激光光谱的影响,对自引发放电非链式脉冲DF激光器进行了光谱特性测试。采用DF激光谱线分析仪和Hg Cd Te光电探测器测试了P3(7)→P2(8)→P1(9)光谱脉冲波形,发现P1(9)支谱线率先实现振荡输出,脉冲前沿延迟80~100 ns后P2(8)、P3(7)两条谱线依次输出。在不同工作气体配比及总气压条件下测试了DF激光输出谱线条数及各谱线间相对能量,在3.5~4.2μm光谱范围内测得了22条激光跃迁谱线,且总气压为8.1 k Pa,工作气体(SF6和D2)气压配比为6:1时,具有量子级联效应的P3(8)→P2(9)→P1(10)光谱串能量占总输出能量的25.9%。结果表明,多谱线DF激光器能级间存在量子级联效应,通过优化工作气体参数可有效提升级联谱线输出时增益提取效率。     

均匀外电场中带电导体球表面上的电菏分布

本文通过物理分析,应用叠加原理、唯一性定理及类比方法得出了均匀电场中带电导体球表面上电菏的分布规律,从而求出了球外电场的分布。     

变入射角方式下利用光栅测量激光波长的方法

以光栅衍射方程为理论依据,对在入射角可变方式下,利用平面反射光栅进行激光波长测量的方法进行了研究.文中提出了一种测量方法,并给出了在该方法下利用光栅求激光波长的表达式,又结合该激光波长表达式,对影响激光波长测量准确性的误差因素进行了分析,最后还给出了利用该方法进行激光波长测量的实验结果.实验结果证明利用平面反射光栅,在入射角变化时,仍能比较准确地对激光波长进行测量.     

激光对远程目标光电探测器的干扰技术分析

采用"猫眼效应"实现了激光对远程目标光电探测器发现与定位后,分析了远程目标光电探测器受激光干扰的可能性、激光干扰的机理及其影响因素,估算了远程目标光电探测器光敏面所接收的激光能量,并以CCD为例进行了激光对CCD的软损伤机制分析,指出软损伤主要是指对CCD的饱和或"饱和串音".最后还分析了大气效应对激光干扰的影响.     

锡铁山铅锌矿X射线智能分选试验研究及应用

锡铁山铅锌矿为了确定经济合理的抛废率,针对原矿开展了X射线智能分选试验研究。试验结果表明：锡铁山铅锌矿利用X射线预先分选,技术上可行;当原矿粒度为10～65 mm时,分选效果最佳,抛废率为41.91%时,预选尾矿中的铅、锌品位均在0.10%以内,硫品位为0.63%,铅、锌、硫精矿作业回收率分别为99.23%,99.09%,97.54%。在该试验研究的基础上,现场实施了半自磨顽石X射线预先抛废技术改造,顽石抛废率达40%以上,废石铅+锌品位在0.25%以内,选矿厂各项选矿生产指标均有所提升。