高斯光束大气传输规律的数值分析

为了分析光束传输与大气参量如大气能见度、折射率结构常数和激光自身参量如激光的波长、光束腰斑半径的关系,以高斯光束为例,推导了其远距离传输规律,采用数值模拟的方法分析了各因素对传输轴上和截面上光强分布的影响。结果表明,一旦激光发射系统的特征参量和大气传输效应的特征参量确定,就可判断激光大气传输的效果。这一结果为激光工程应用的可行性及系统参量的优化设计提供了依据。     

基于差分自相关矩阵的激光脉冲编码识别

在分析了激光脉冲编码方式的基础上,提出基于自相关矩阵统计的激光脉冲编码识别方法:利用接收到的脉冲序列,构造一阶差分自相关矩阵和二阶差分自相关矩阵,分别对其进行直方图统汁,根据直方图特点识别激光脉冲序列的编码方式,并解算出脉冲时间参数.通过仿真实验.验证算法的有效性,用计算机仿真生成不同类型的脉冲序列,并设定脉冲丢失概率和虚假脉冲概率,验证编码识别算法.实验证明该编码识别箅法正确率高,实时性好,有较强的抗干扰脉冲能力.     

激光复合探测技术研究

激光复合相关探测技术是提高激光探测系统性能的有效手段。通过分析两种激光告警模式——单元探测器和成像传感器的特点,单元探测器型的灵敏度高,反应时间短,而成像型是定位精度高;明显的不足是前者定位精度低,而后者灵敏度较低,反应时间较长。对此,探索结合两种模式相结合的复合探测技术,保持两者原有的优点的同时,尽可能地克服彼此的不足,达到扬长避短,优势互补的目的。通过实验验证了该方法能有效提高系统探测性能,这对激光探测告警系统设计和优化具有指导意义。     

成像型激光探测系统作用距离研究

作用距离是激光探测系统设计首要考虑的内容。以成像型激光探测系统为技术背景,分析了激光在大气中的传输效应,得出了光束传输与大气参量如大气能见度和折射率结构常数的关系式。进而考虑大气闪烁对激光瞬时分布的影响,综合孔径平均效应推导出了系统在一定探测概率时,用最小探测功率或最小照度表示的作用距离模型。并结合典型实例,数值模拟了接收功率与探测距离的定量关系。计算结果表明,灵敏度为毫瓦每平方厘米级的激光能够探测到一般战术情况下经过接收器平台附近的激光信号,从而为系统设计和研制提供了理论依据。     

凝视激光探测系统的探测灵敏度测试方法

为了研究凝视激光探测系统的探测灵敏度指标性能,针对凝视激光探测系统的凝视成像特性及探测面元接收激光能量会随视场角的变化而改变的特点,从实验室现有测试条件出发,设计了一套关于其探测灵敏度的室内间接测试方法。分析了测试过程中各环节应注意的问题,给出了相应解决方法,对搭建的模拟激光探测系统在不同的方位角下进行了激光发射、探测实验测试,得出7个不同方位角的探测灵敏度结果,其中,中心视场角探测灵敏度为0.259nJ/cm2,相对误差在3.4%～4.2%范围内,得出该系统最小可探测能量随视场角增大而增大的规律,并定性分析了测试误差。结果表明,该设计方法实际可行,误差精度可以达到规程要求,为进一步研究设计高精度的灵敏度测试系统提供了有益参考。     

简易估计激光探测系统作用距离

为了测试评估激光探测系统的有效作用距离,基于室内大气激光传输过程模拟,本文提出一种简易估计激光探测作用距离的方法,分析了大气传输的特性及室内模拟实现方法,模拟搭建了激光探测系统并对其进行了室内试验测试和外场实地验证,得到了一些有益参考数据,针对室内.外场试验数据偏差现象,定性分析了误差影响因素.试验结果表明,该方法简单、可行,可简易估计激光探测系统的作用距离,为外场测试提供参照范围,增强外场测试针对性进而提高测试效率,为测试评估激光探测系统作用距离提供了有益参考.     

基于光学相关的运动目标跟踪识别技术研究

为了提高系统的识别精度和抗噪性能,在相关处理的基础上,针对相关峰采用了图像流来判断其运动特性,进而通过管道滤波的方法区分噪声和相关峰,进行了理论分析和实验验证,取得了系统对运动目标的识别数据.结果表明,该方法利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹的一致性的特性,大大提高了识别精度和抗噪性能.这一结果对运动目标跟踪识别是有帮助的.     

制导激光编码信息识别技术研究

激光脉冲编码是半主动激光制导武器采用的一种抗干扰措施,为满足对抗半主动激光制导武器的需要,以激光信号的脉冲到达时间为参数,在分析现有各种码型及其识别方式的基础上,对激光脉冲编码信息逐次逼近,即在得到极少量的激光脉冲样本后,同步拟合解算不同码型参数,并结合模糊决策思想,预测下一脉冲的到达时刻,下达发射干扰脉冲的指令,同时侦测敌方目标指示器的后续脉冲到达时刻,在样本不断增长的过程中,对预测码型不断调整,逐步达到精确复制敌方编码信号的目的。试验结果表明,对常见的编码模式,该技术能通过较少的脉冲信息有效的识别脉冲编码规律。     

神经网络和遗传算法在相关峰判读中的应用

在相干光学目标识别技术研究中,为了更好地判读相关峰,把遗传算法和人工神经网络相结合,以反向传播神经网络和遗传算法为基础,建立了以遗传算法优化神经网络初始权值和阈值的相关峰判读系统,既避免了神经网络训练中容易陷于局部最小值和收敛速度较慢的缺点,又克服了遗传算法局部精确搜索能力的不足,实现其优势互补,从而有利于更好地解决相关峰判读问题。结果表明,改进后的算法充分发挥遗传算法和反向传播算法的优点,达到了较好的判读效果。     

递归滤波用于目标增强的性能分析

时域递归滤波器由于其结构简单,被广泛用于序列图像中的降噪和目标增强处理。通过对递归滤波器输入、输出信号信噪改善比进行理论分析,得出迭代系数、目标持续长度等因素对于信噪改善比的影响关系;指出了递归滤波器设计过程中确定迭代系数时应注意的问题,并给出递归滤波用于目标增强时最佳迭代系数的确定方法。