卡尔曼滤波器在光电经纬仪中的应用

为了解决光电经纬仪电视跟踪系统脱靶量滞后对控制系统跟踪精度及稳定性的影响，将预测滤波技术应用到光电跟踪系统中，提出了极坐标下卡尔曼滤波算法，目标模型采用等速运动并附有时间相关的随机加速度，增加了延时补偿。仿真结果表明，跟踪误差减小，当跟踪目标从视场消失时，控制系统按照预测的目标信息跟踪。     

地平式跟踪系统过顶问题研究

地平式光电系统过顶跟踪时需要很大的方位角速度,在目标通过天顶瞬间方位角速度达到无穷大,导致地平式系统在天顶附近存在跟踪盲区。为此,对天顶跟踪盲区进行了分析,提出盲区范围计算公式,并分析了天顶附近目标图像旋转问题。从软硬件两种角度提出过天顶跟踪目标的方法,即倾斜方位轴方法和程序引导方法,通过比较二者的优缺点给出具体应用范围。     

数字信号处理技术在跟踪系统中的应用

将数字信号处理技术应用于实时动态跟踪伺服控制系统，采用DSP高速处理器作为伺服控制主计算机，通过分析控制算法，提出了号状态反馈相结合的数值插补算法，并在DSP控制器上实现，跟踪精度高，速度快，实时性强，极大改进了控制系统的性能。     

光电跟踪目标的非线性滤波算法研究

推广卡尔曼滤波算法由于忽略线性化误差,当目标距离超过一定限度时,导致跟踪精度迅速下降,易发散.为此,提出了一种以改进跟踪性能的滤波算法.该算法是基于对实际测量噪声方差的正确估计.将距离测量值的非线性作为附加的噪声,进行补偿,克服了非线性的影响,距离测量误差的方差每一步重新估计.仿真结果表明本文提出的算法优于推广卡尔曼滤波算法.     

水平式经纬仪静态指向修正模型的比较与改进

为了对跟踪高轨目标无跟踪盲区的水平式经纬仪的指向进行修正,对经纬仪指向修正模型进行了理论分析和实验研究。介绍了球谐函数、支架、水平式3种指向修正模型,并对水平式模型做了修改。利用实测恒星数据进行matlab回归对比分析,最后采用内符合和外符合两种方法对3种模型的回归精度进行符合对比,得出了适合水平式经纬仪指向修正的模型。应用该水平式修正模型对某型水平式经纬仪的实际指向进行了修正,实验结果表明,其经轴L修正精度为0.4672″,纬轴B修正精度为0.4227″。对3种模型回归精度的对比分析显示,用支架和水平式模型修正水平式光电经纬仪指向精度时,效果均远优于球谐函数模型,支架模型略优于水平式模型,从而得出球谐函数模型不适合修正水平式经纬仪指向的结论。     

PSD在光栏精密定位中的应用

对光栏进行精密定位通常采用轴角编码器或圆感应同步器作为测角反馈元件.可以达到很高的测角精度,但有价格高、体积大、处理电路复杂等缺点.PSD(P0sition Sensitive Detector)敏感探测器是一种新型位置传感器,具有质量轻、精度高,体积小、价格低廉、处理电路简单等优点.采用PSD和电位计作为测角反馈元件,提出了一种新的光栏精密定位的方法,首先由电位计进行粗定位,然后由PSD进行精密定位.实验结果表明,定位精度达到了2',满足指标要求.     

结合目标提取和压缩感知的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像融合易受噪声干扰从而使目标信息减弱的问题,提出了一种基于目标区域提取和压缩感知的融合算法。首先,在频率域上对红外图像进行显著区域检测得到其对应的显著度图,并在显著图指导下结合区域生长法提取红外图像的目标区域,有效抑制噪声与复杂背景的干扰。然后,用非下采样剪切波变换对待融合的图像进行分解,采用不同的融合策略分别对目标与背景区域的高、低频子带进行融合。针对背景区域提出一种新的基于多分辨率奇异值分解和压缩感知的融合规则,最后,进行非下采样剪切波逆变换得到融合图像。与其他算法的对比实验结果表明,本文算法能更好地突出目标区域,保留图像细节信息,抑制噪声干扰;图像质量评价指标中的信息熵、标准差、互信息、边缘保持度分别提高了3.94%,19.14%,9.96%和8.52%。     

基于大规模多元面阵探测器的凝视型星载红外告警技术研究

通常在对系统探测能力进行设计时,总是以一个预想目标为例进行作用距离的计算和分析。但在进行实际外场动态试验时,往往由于各种原因而无法对预想目标进行实地探测。解决这一问题的一种方法就是利用一些与原定预想目标特性相近的目标或模拟目标作为代试品。本文通过将在实验中可能探测的民航机的探测距离折算到实际需要得到的战斗机探测距离,建立了距离折算的数学模型。     

地平式跟踪架近天顶跟踪性能影响因素分析

为解决地平式跟踪架在天顶附近易丢失跟踪目标和克服天顶盲区对系统跟踪能力的影响,分析探讨了天顶盲区的形成。结果表明,跟踪架最大方位角速度、目标的飞行高度和飞行速度这3个参数决定了天顶盲区范围;全面分析了影响近天顶跟踪性能的因素,并以具体跟踪数据验证了主要影响因素在不同跟踪条件下的变化规律。结果表明,跟踪低速目标时主要受不灵敏区、随机误差两项因素影响。     

光电跟踪器传递函数参数的测试及其相位补偿

由于电视跟踪器图像信号建立、图像处理等原因造成的延时和采样频率直接影响了电视跟踪伺服系统的性能.针对电视跟踪器对跟踪伺服系统影响进行探讨,给出测试电视跟踪器滞后时间常数的方法;针对电视延迟和零节保持环节造成的相位损失提出了补偿方法.经过插值外推补偿和零阶保持器补偿以后,系统的阶跃响应超调量减小约6%～9%,而稳定时间基本不变,改善了电视跟踪系统的动态性能.在实际工程应用中所述方法对于指导电视跟踪系统的伺服设计和拓展频带取得显著效果.