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。     

射频寻的多弹协同制导构型与应用模式研究

针对复杂战场环境下毫米波制导空地导弹的目标识别难题,提出了一种射频寻的协同制导的技术路线。详细分析和介绍了导致毫米波制导空地导弹面临目标识别困难的原因,并结合国外先进的协同制导体制,分析了射频寻的多弹协同构型设计的约束条件,建立了射频制导多弹协同的作战流程,提出了射频多弹协同的几种典型应用模式,给出了射频制导导弹对目标的高概率识别和精确打击的研究思路。     

成像引信联合变换相关目标识别关键技术

为提高引信及制导等武器系统目标识别精度及实时性,阐述了联合变换相关非合作目标激光成像识别技术的研究状况,指出了复杂战场环境下三维联合变换相关非合作目标识别的三个关键技术:1)目标距离与回波强度的高精度获取;2)复杂背景下三维联合变换相关器互相关峰的提取;3)高速运动下三维联合变换相关器畸变不变识别。对该技术在引信及导航、制导等系统中的应用前景进行了展望。     

基于形态学与聚类相结合的图像特征提取方法研究

利用可见光图像进行军事侦察与制导时,目标往往掩盖在复杂背景中,难以准确识别,研究一种能准确提取目标特征的图像处理方法就成为图像精确制导的关键。文中提出了利用数学形态学的方法先确定目标范围,然后结合聚类方法进行小目标精确检测的算法。实验证明这种算法在背景复杂、目标可视面积较小的情况下,仍可以精确识别目标。该算法克服了聚类运算速度慢的缺点,从而能够快速的、准确地将目标提取出来,且具有良好的适应性。     

制导引信一体化技术及其典型应用

制导引信一体化(Guidance Integrated Fuzing,GIF)技术是一项综合利用弹目交会信息,提高引战配合效率的新概念、新原理引信技术,具有广阔的发展和应用前景。本文在分析介绍GIF引信两大应用类型的同时,着重对硬件一体化型GIF引信的特点进行了分析,并以红外成像制导型GIF引信为典型应用,对硬件一体化型GIF引信进行了初步的探索和研究。     

一种基于点密度和分类约束规则的图像边缘提取方法

在目标的识别与跟踪处理中,目标图像的边缘提取是一项关键技术。本文提出一种对含噪目标图像边缘进行更准确提取的方法。该方法利用图像上各像素点的点密度信息及分类约束规则对大津阈值法加以改进,将灰度图像二值化,在此基础上提取图像边缘。理论和仿真结果证明：该方法具有边缘定位更准确、运算量小、抗噪能力强等特点,可用于对未知噪声模型的含噪目标图像的识别与跟踪处理中。     

水下目标声成像尺度识别技术研究

水下声成像是提高水下战武器精确制导能力的有效方法。针对目前水下战对抗装备对目标的模拟越来越逼真的情况,提出了一种基于声成像的水下目标尺度识别技术。该技术基于目标的二维声成像技术,通过提取目标二维尺度特征,用于识别真实潜艇和线列阵声诱饵。对该技术在噪声环境下进行了仿真研究。研究结果表明,声成像尺度识别技术是可行的。     

红外成像GIF引信起爆控制算法研究

制导引信一体化（GIF）设计是提高引战配合效率的最佳途径之一。该文以红外成像制导系统为背景，介绍一种利用GIF技术的红外成像引信并分析此种成像引信的特点。在此基础上，充分利用成像探测系统输出的弹道终端弹目交会信息，建立了成像GIF起爆控制算法。     

空地导弹双模复合制导技术研究

针对光纤和红外成像制导方式各自的优点,设计了一套双模复合制导方案,该方案采用级联来完成制导过程,实现了精确控制和增加目标选择能力;设计了图像跟踪算法,利用不变矩算法对连续图像序列进行处理,实验结果表明:该方法不仅去噪效果好,而且能够有效跟踪目标。     

基于合成孔径雷达成像的景像与地形匹配制导研究

传统的非成像制导技术很难满足日益复杂的高技术战争需求,合成孔径雷达(SAR)不仅能全天候、全天时成像,且能远离目标、大面积获得丰富的目标信息.两幅SAR图像经相干处理可获得数字高程模型,并转换成相应的数字地形图,用于地形匹配制导.同时,SAR能提供实时的SAR图像,可用于导弹末段景像匹配精确制导.本文研究了基于SAR成像的景像与地形匹配制导的原理和方法.SAR成像制导是一种新的且非常重要的制导方式,适合于战场环境复杂的高技术信息化战争.     

红外目标图像的复合特征跟踪算法

红外目标图像跟踪系统中应用单一特征跟踪算法,易造成跟踪点漂移和目标丢失。提出目标图像的复合特征跟踪算法,综合利用目标图像的灰度特征和点特征,联合灰度特征的易用性和点特征的空间不变性,分别克服单一特征易受光照、噪声干扰,以及实时性较差等方面的不足。提出了复合特征联合匹配的算法流程和权值分配策略,通过仿真试验对比三种方法的目标跟踪性能,证明了该算法的有效性。     

基于成像导引/激光测距的起爆控制算法

为解决传统侧向引信对付高速小目标存在炸点滞后问题,以成像导引头加装前视激光测距仪的制导引信一体化(Guidance Integrated Fusing,GIF)系统(简称成像GIF系统)为背景,提出基于成像导引/激光测距的起爆控制算法.该算法利用成像GIF探测系统提供的目标图像、跟踪角度、弹目距离信息,建立的基于图像处理、信息融合、数字滤波条件下的引战配合起爆控制预测算法模型,将传统的引信延迟起爆变为炸点预测起爆.仿真分析表明:该算法可有效地实现全方位、高速度和多目标类型等复杂交会条件下对目标的有效毁伤,适用于对付高速小目标.     

基于领弹-从弹架构的无导引头导弹协同定位与制导方法

针对无导引头导弹在采用现有制导律时定位误差会产生较大脱靶量的问题,通过双领弹的领弹-从弹协同架构,设计了一种协同定位与制导策略,以实现无导引头导弹对静止目标的精确命中。基于扩展卡尔曼滤波,提出了一种无导引头导弹的协同定位方法。该协同定位方法与比例导引结合时存在终止时刻过载指令过大问题,因此设计一种新型变系数比例导引律,分析了变系数比例导引律的制导系数对脱靶量、终止时刻过载与最大过载的影响。仿真结果表明：采用所提出的协同定位方法可减小具有定位误差的无导引头导弹脱靶量,而采用变系数比例导引律可避免终止时刻过载指令过大。     

多特征联合匹配的目标图像稳定跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统中应用单一特征跟踪算法,由于特征不稳定而造成的跟踪点漂移,甚至目标丢失等问题,提出多特征联合匹配的目标图像复合跟踪方法.分析了分别单独使用灰度特征或者点特征进行目标跟踪存在的问题;通过归纳常用的目标跟踪算法与特征类型的对应关系,依据经验给出了几种多特征组合方案;以灰度特征和点特征作为多特征联合匹...     

基于典型几何形状精确回归的机场跑道检测方法

在遥感探测领域,实现复杂环境条件下机场跑道类地物目标和轮廓的精确检测具有重要意义。以YOLOv3为代表的主流深度学习算法在目标检测领域取得了显著的成绩,但该方法只能以矩形框给出目标的粗略位置,检测结果具有一定的背景区域且无法准确得到角点位置。针对以上问题,提出一种基于典型几何形状精确回归的机场跑道检测方法。综合利用典型四边形角点回归策略、四边形锚框机制、四边形的非极大值抑制模块以及目标几何拓扑关系,通过网络的轻量化设计和模型压缩,实现对目标在仿射畸变下成像特征的学习,能够快速预测目标的角点坐标,并以目标的四边形轮廓给出其位置。仿真实验结果表明,该算法具备机场跑道目标类型区分和轮廓提取的功能,有效地解决了实际应用中的目标精确定位难题;在不损失精度基础上网络经压缩后较压缩前的检测速度提高了1倍,大幅提升了自动目标检测的准确性和高效性。     

一种图像寻的空地导弹的制导控制方法

鉴于图像寻的空地导弹可实现威胁目标要害部位的精确打击,提出了一种适用于图像寻的空地导弹的制导控制方法。在图像寻的制导特性详细分析的基础上,确定制导控制系统组成,给出了目标指向计算方法。通过倾斜稳定控制、姿态控制、高度控制、比例导引控制、重力补偿控制、环境适应性补偿控制、落角约束控制等控制方案的设计与有机组合,实现图像寻的空地导弹制导控制方案设计。飞行实验数据表明,采用本文所述方法可实现图像寻的空地导弹的稳定控制,飞行所得弹道和弹体姿态结果与理论设计相吻合。     

主动导引头二维成像寻的制导技术

针对主动雷达导引头在强杂波背景下的目标检测和识别问题,提出了将多普勒波束锐化(DBS)二维成像和单脉冲前视跟踪进行复合完成全程末制导的寻的制导技术.在末制导初始阶段,在利用DBS所成二维图像进行检测和识别的同时,根据目标的距离和多普勒序列估计弹目相对位置以提供制导信息,实现了成像过程中的寻的制导;在确认打击的目标后,转入单脉冲前视跟踪.典型场景仿真结果表明:二维成像和单脉冲前视跟踪的复合末制导可以在引入DBS实现对目标的有效选择的同时,不额外增加对导弹制导控制系统的要求.     

水声对抗环境下自导鱼雷自适应导引方法

随着现代水声对抗与反对抗环境的日益复杂,自导鱼雷导引律的设计需要考虑目标识别及末自导垂直命中的要求,使得传统的导引律面临新的挑战,为此提出了一种新的自导鱼雷自适应导引方法,该方法根据鱼雷与目标之间的距离调整鱼雷航向角,调整过程考虑了进行方位走向目标识别以及末自导垂直命中对导引弹道的要求,使目标舷角有利于进行目标识别及末自导垂直命中。仿真结果表明,采用该方法获得的目标舷角变化不仅满足目标识别要求,而且有利于垂直命中。