天基红外系统对滑翔式高超目标探测性能分析

目前试飞成功的临近空间高超目标已经成为潜在威胁,对临近空间高超目标的预警探测成为新的研究方向。美国天基红外系统(SBIRS)是现阶段最完整最先进的天基预警系统。本文分析了助推滑翔式高超目标HTV-2的目标特性,以天基红外系统为研究对象,分析了其对高超目标全程探测性能,包括探测模式、探测覆盖性以及探测能力。     

美国SBIRS-HEO卫星预警能力分析

美国天基红外系统(SBIRS)是现今最先进的天基预警系统,并且还在不断地发展完善当中。重点研究SBIRS-High中的大椭圆轨道卫星,具体针对其覆盖范围和探测能力进行了建模及仿真,对其在轨工作性能进行了初步分析。     

临近空间红外探测像面照度建模与仿真

低空突防目标飞行高度低、时间短,对其进行有效的探测一直是研究的重点和难题。以2.7 m、4.3 m作为探测系统的中心波长,建立了临近空间红外探测像面照度模型。模拟SBIRS天基红外系统和临近空间探测系统,仿真典型目标弹道,考虑大气影响,得到主动段、被动段红外辐射分别在SBIRS预警卫星和临近空间平台的像面照度及目标背景调制对比度。仿真结果表明:对于低空突防目标,临近空间平台较SBIRS拥有更高的信号对比度及更长的探测时间。在被动段,以4.3 m为探测中心波长探测效果好于2.7 m。     

美军SBIRS GEO-1预警卫星探测预警能力分析

为有效应对弹道导弹威胁,维护本土与盟国利益,美军不断发展完善其天基红外预警系统。介绍了美军天基红外系统的发展现状,分析了首颗天基红外系统静止轨道(SBIRSGEO-1)卫星的覆盖范围,建立了SBIRS GEO-1卫星的红外探测模型和弹道预警模型,对其在轨探测预警能力进行了初步仿真分析。     

基于助推段红外辐射特性的SBIRS探测能力分析

天基红外系统（SBIRS）是美导弹防御系统的重要一环,能对助推段的进攻弹进行预警和弹道预报。在红外探测器工作原理的基础上,建立了主动段发动机喷管辐射、蒙皮辐射、尾焰辐射和背景辐射的模型,推导了总辐射亮度的计算公式,分析了SBIRS的探测距离。     

天基红外传感器弹道导弹中段目标识别技术分析

分析了美国天基跟踪与监视系统(STSS)对弹道导弹目标的红外探测能力,在此基础上分析了基于天基红外传感器的弹道中段目标红外识别方法,论述了中段目标温度、平均温度变化率、谱分布、姿态运动和辐射方向图等特征提取方法,提出了中段目标光学多传感器融合识别策略,给出了一些仿真计算结果.     

面向监视侦查的光电探测场景仿真系统总体设计

现有仿真设计软件功能还难以满足空天地一体化光电探测系统总体设计的需求,迫切需要开发一套光电探测场景仿真设计软件。通过对光电探测场景组成要素、探测链路与任务模式的分析,规划了仿真系统结构、功能与关键技术,设计了面向对象的数据结构属性方法与仿真计算流程,在VS2010+QT5.4环境下开发了光电探测场景仿真系统的基础版本。给出了美国STSS天基红外监视系统中段目标探测任务仿真实例计算结果和笔者团队的光电探测仿真技术主要应用成果。     

对美国天基红外系统的研究分析

美国的天基红外系统(SBIRS)满足新世纪美军对战略、战术弹道导弹的预警需要,其不仅具有导弹预警功能,还可从主动段、中段到再入段对导弹进行跟踪,并提供精确数据给反导弹打击系统实施打击.文章介绍了天基红外系统的基本情况和最新消息,分析了其工作过程和特点并简要的介绍一些对抗措施.     

导弹助推段天基预警探测综述

鉴于天基探测对国家导弹防御有着重要作用,对天基探测系统的组成及工作方式、红外与光谱的天基探测方法进行总结归纳。首先介绍了天基系统的高轨和低轨卫星的主要任务,并以助推段导弹为目标,对其尾焰进行红外分析与光谱分析。在此基础上,介绍了最大中值滤波、Top-hat滤波、PM滤波等经典的红外探测方法及光谱角信息散度、光谱角匹配、二值编码等的光谱探测(识别)方法,通过对其探测结果的分析,总结出了红外探测与光谱探测的优缺点。     

天基红外动目标检测系统的仿真和评估

为了更有效评估红外探测系统的性能,评估系统的成像质量,根据动目标序列图像的检测原理,结合建模仿真技术,设计并开发了基于Matlab平台的天基红外动目标检测仿真系统,进行了实验仿真。该仿真系统以红外探测成像系统的图像作为输入,对图像进行灰度算法和信噪比分析,反映红外探测系统的成像质量,实现单帧检测以及多帧关联检测,输出检测率、虚警率和目标运动轨迹,并能够对检测算法进行评价。通过探测波段和空间分辨率的研究对天基红外探测系统的谱段选择、空间分辨率的设计有较强的工程应用指导价值。