红外制导弹药协同定位跟踪方法研究

针对红外制导导弹无法直接测量弹目距离、视线角速度及目标加速度等制导信息,且单枚导弹的可观测量少,目标定位误差大的问题,考虑红外导引头的测量特性,利用多枚导弹与目标的几何关系对目标进行协同定位。建立多枚导弹对目标的协同跟踪模型,通过计算导弹间相对运动关系估算弹目距离,并将其作为伪量测量,结合导引头测角信息构建新的量测方程,利用卡尔曼滤波估计出弹目距离和视线角速度等制导信息。针对机动目标,研究了一种基于交互式多模型滤波方法,利用多个目标机动模型加权融合的方法来估计真实目标机动模型。数学仿真表明该方法有效提高了对固定/机动目标的估计精度。     

某型导弹红外测角仪信号的模拟仿真

为改善以往模拟导弹位置角偏差信息信号方法存在成本高,电路复杂和扩展性不好的问题,在分析红外测角仪原理的基础上,给出了应用Multisim10软件中的单片机进行模拟仿真的方案。设计出利用8052中用定时器进行计时的方式输出调频方波;调频方波脉宽的计算采用积分方法,并基于反馈的思想对计算结果进行修正。实验结果表明,系统能够精确地模拟出导弹在光轴不同位置时红外测角仪输出的导弹角偏差信息信号。     

海空背景凝视红外成像系统作用距离研究

针对凝视红外成像探测系统作用距离计算问题,在分析传统作用距离模型的基础上,提出基于图像目标信噪比检测依据的新距离计算模型.该计算模型全面考虑了目标与背景的对比度以及红外图像空间起伏噪声特性,给出了复杂背景限制下红外凝视成像探测系统作用距离计算公式.海空背景下舰载红外凝视成像系统探测距离计算实例表明该计算模型相对于原有计算模型能够更准确解决复杂背景情况下红外成像系统作用距离的估算问题.     

舰载红外警戒系统中的距离估算

从舰载红外警戒系统完成威胁程度排序的角度,针对飞行物体(如来袭的飞机和导弹)用红外辐射强度变化和运动学相结合的方法,推导出简单的距离估算公式     

红外搜索跟踪系统探测距离估算方法

依据小哈德逊经典探测距离估算公式,从工程应用角度出发提出了一种改进红外探测距离估算方法。该方法在原理论基础上依据目标辐射特性、光学系统设计能力、探测器性能、大气传输等方面进行估算,同时分析了光学系统能量利用效率、红外探测器电路噪声、目标背景辐射影响对红外探测性能的影响。最后通过仿真分析,将经典方法距离估算结果与经过改进方法修正后的结果进行比较,验证了改进后距离估算方法在IRST系统设计评估中的有效性。     

背景杂波对红外偏振成像系统作用距离的影响

基于红外成像系统作用距离估算最小可分辨温差（MRTD）方法建立了红外偏振成像系统作用距离模型,分析了背景杂波影响下红外偏振成像系统作用距离。通过仿真发现,红外偏振成像系统作用距离是由目标/背景红外偏振特性、大气传输过程和观察方式等众多因素共同决定的,背景杂乱程度大幅影响红外偏振成像系统作用距离,偏振成像模式与强度成像模式依据应用条件的不同具有不同的优势。     

微缩场景下红外成像系统点目标作用距离研究

作用距离是红外成像系统性能的重要指标,对系统的设计具有决定性作用。在微缩场景下对红外成像系统进行测试,节省人力物力,节省资源,将成为日后的一个趋势。本文介绍了微缩场景下红外成像系统点目标作用距离的估算模型,提出了基于实验室实测数据的修正方法,使用MATLAB软件进行了仿真,得到了修正后的计算公式。经检验,修正后的公式能够较准确地估算微缩场景下红外点目标作用距离。     

发射反空空导弹对光电告警系统的需求分析

针对反空空导弹系统对来袭空空导弹的探测需求问题,提出了一种基于空战进程的机载光电告警系统作用距离动态计算方法。该方法首先构造了飞行过程中来袭空空导弹动态红外辐射特征,分析了降雨、云雾及背景干扰在大气传输中的影响,结合典型空战场景,在中红外和远红外波段对光电告警系统的动态探测性能进行了仿真。仿真结果表明,工作在远红外波段的光电告警系统,在空空反导攻击区内能够发现来袭导弹,满足反空空导弹系统的作战需求,进而提高自卫飞机的战场生存力。     

机载红外诱饵弹的运动轨迹模型及发展方向

根据红外诱饵出膛后发生燃烧反应的微元体受力数学模型,分析了红外诱饵弹的速度方程,导出了红外诱饵投放后有效持续时间内的速度、诱饵位置、红外质心位置、距载机距离等运动参数的计算公式．对于尾追攻击和迎面攻击两种情况给出了红外诱饵的有效干扰距离与导弹和载机的飞行速度、投放系统的响应时间、红外诱饵的有效持续时间及载机可成功脱离导弹视场角时导弹与飞机最大距离的关系．分析计算结果表明,栽机在系统告警到导弹接近红外诱饵有效干扰距离的时间内应将载机调整到干扰的最佳方位,实现干扰成功的一个要点是载机采取有效的机动措施．还分析了传统红外诱饵进行对抗时存在的问题．提出了分组间隔发射,多个发射器向不同方向投放,采用自燃材料投放后氧化反应形成大面积热云等方法．     

空间低温点目标红外探测系统的作用距离的计算与等效测试

应用于空间环境的低温目标红外探测系统,其作用距离是系统的重要性能指标。本文推导了以红外焦平面探测器噪声为主要因素的点目标红外探测系统的作用距离估算方程,结合实例求解了典型红外探测系统的探测系统的作用距离。针对空间低温点目标,基于信噪比判断准则,采用能量等效和尺度缩比等效的方法在实验室内验证了红外探测系统的作用距离,测试结果符合理论估算。试验表明,该方法可在实验室内用于评估低温点目标红外探测系统的作用距离。     

红外搜索跟踪系统中实时图像配准的研究和实现

为实现在红外探测器运动的条件下地面弱小目标的快速搜索与跟踪,提出了一种基于相位相关法配准和角点法配准相结合的红外图像配准方法实现对红外图像的运动补偿。根据相位相关法配准和角点法配准的特点,首先利用相位相关法对运动中的红外图像进行粗配准,然后利用相位相关法配准的结果作为角点法配准的先验信息实现图像的高精度配准。实验结果表明该算法能够在不降低配准精度的条件下,实时地为红外搜索跟踪系统提供红外图像的位移信息,有效地提高了红外搜索跟踪系统对弱小目标的检测率和检测精度。     

基于边缘强度的红外图像阈值分割方法研究

提出一种针对复杂场景的基于图像边缘强度的阈值分割算法。首先进行边缘检测,然 后根据边缘强度进行像素灰度值加权平均计算出图像的分割阈值。该算法简单、实用,可对海上及空中目标进行准确分割,并已在实际的跟踪系统中进行了应用,结果表明目标分割正确,系统实时性强、稳定可靠。     

基于边缘强度的红外图像阈值分割方法研究

提出一种针对复杂场景的基于图像边缘强度的阈值分割算法。首先进行边缘检测,然后根据边缘强度进行像素灰度值加权平均计算出图像的分割阈值。该算法简单、实用,可对海上及空中目标进行准确分割,并已在实际的跟踪系统中进行了应用,结果表明目标分割正确,系统实时性强、稳定可靠。     

反射内存网在红外图像实时生成系统中的应用

针对红外图像实时生成系统中帧图像数据传输的高实时性需求,提出了一种以反射内存为基础的红外图像数据实时传输方案,并给出了一种实时网络性能指标测试方法,基于该方法对反射内存网的实时指标进行了考核。实验表明：采用DMA数据读写模式、实时优先级的进程控制、非冗余传输模式,所提出的实时传输方案可满足红外图像数据传输的高实时性需求,同时,该方案具有模块化程度高,配置灵活,便于调试、扩充和升级等优点。     

一种AIS辅助的全天候海底电缆安全监控系统

对海底电缆上方过往船舶的全天候实时监测是避免锚害的有效手段,本文根据福建平潭跨海电网110kV光电复合海底电缆安全监控的迫切需要,设计了一种红外热成像仪与加长焦大镜头的可见光摄像机相结合的长距离、全天候视频监控系统;提出了一种通过用AIS作为辅助对所监视海域进行网格划分来设置摄像机云台预置位的方法;通过服务器后台软件对视频信号、AIS信息进行数据融合处理,实现了系统的联动工作。现场运行实验结果表明,系统性能满足对3.5km光电复合海缆全天候监测的要求。     

基于局部相似的红外小目标跟踪算法

连续图片序列中的运动对象与其局部背景保持相对稳定.相邻图像序列的目标局部灰度分布具有相似性.针对红外小目标跟踪杂波干扰与运动模糊问题,设计了基于局部相似的目标增强方法,并提出一种基于局部相似和运动估计的跟踪算法.该算法根据目标的局部相似性构建搜索空间,采用运动估计机制缩小搜索域,然后利用时空上下文学习跟踪算法产生跟踪结...     

红外与微光图像开窗配准融合处理方法

为解决图像实时融合以及红外与微光图像视场大小不一致等问题,提出一种基于仿射变换的红外与微光图像开窗配准融合处理方法。首先以大视场微光图像为背景,对图像中人眼感兴趣的目标区域信息进行开窗,窗口的大小由系统硬件速度和配准融合算法的运算量决定,然后在相同的目标窗口区域,通过双线性插值和仿射变换建立一种红外与微光图像各个像素点的对应匹配关系来完成窗口图像的快速配准与融合,实验对开窗融合结果进行了分析与评价。结果表明,该方法在满足人眼观察需求的条件下既减小图像融合处理数据,又保留了重要的细节融合信息,有效地提高了图像融合的实时性,对兼顾硬件速度与实时性要求的图像融合系统具有较高的应用价值。     

地面坦克目标红外仿真方法研究

红外视景仿真目前已成为红外成像制导武器设计和评估的一种重要方法。在分析红外成像原理的基础上,提出了一种基于OpenGL的地面坦克目标实时红外视景仿真方法,并编制了仿真程序软件。首先,利用OpenGL建立可见光场景,并使用ANSYS软件构建该场景的温度场模型;其次,考虑模型和视点间的大气衰减作用,利用Modtran软件建立大气衰减模型;最后,对模型各部分到达探测器表面的红外辐射强度进行灰度量化处理,实现可见光场景的实时渲染,得到对应的红外仿真图像。仿真结果表明,该系统提高了计算目标红外辐射分布的实时性和便捷性,能够实时生成不同波段、不同大气环境下的红外图像。     

红外弱小目标实时检测处理系统

针对红外弱小目标的实时检测,提出了一套基于DSP和FPGA高速乒乓缓存结构的红外实时目标检测系统。该硬件系统以高速乒乓缓存结构为核心,利用基于目标特性的区域生长算法完成对红外弱小目标的检测。实验结果表明,该检测系统对红外弱小目标具有较好的检测效果和较高的实时性,可以实现对红外弱小目标的实时检测。