机载IRST系统最佳工作点及探测概率包线研究

针对机载IRST系统理论探测与实际探测能力之间的较大差异及其作战能力发挥不充分等问题,首先分析了机载IRST最佳工作点与作战需求和探测能力之间的关系,然后考虑了目标机相对载机进入角、方位角、俯仰角和环境背景辐射等作战因素,建立了机载IRST角水平和角俯仰探测能力模型,最后综合作战环境和探测概率特性提出探测概率包线概念,建立了机载IRST作用距离探测概率包线模型,并定量分析了不同空战态势中机载IRST的探测能力及其概率。从仿真结果可以看出,当满足一定的虚警概率和信噪比要求时,探测概率包线的分布特性具有最佳探测点,这为引导战机扭转战场态势,充分发挥机载IRST作战效能提供了理论参考,也为模拟真实战场环境和在实验室进行试验提供了一定的理论支撑。     

采用低发射率红外材料对探测距离和概率的影响

为研究双机空战中目标机采用低发射率红外材料后对攻击机机载红外搜索跟踪系统探测距离和概率的影响,建立了飞机运动过程和机载红外搜索跟踪系统探测距离计算模型,得到了相向飞行、同向飞行和侧向飞行三种典型的双机空战过程中探测距离和概率随飞行时间、速度、轨迹的变化规律。计算中考虑了目标的光谱辐射特征、大气透过率和探测器性能等因素对探测距离和概率的影响。结果表明目标机采用低发射率红外材料抑制红外特征后,在相同探测概率的情况下,探测距离明显减小;在攻击机与目标机相同距离的情况下,探测概率明显下降。     

温变环境下优化机载IRST系统探测包线研究

基于目前温度变化对机载红外搜索跟踪(IRST)系统探测距离的影响,建模分析了系统探测流程中目标与背景辐射对比度、大气透过率、光学系统、探测器性能随温度的变化情况,基于此提出了依据温度变化设置探测系统阈噪比的思想,且给出了具体设置算法。进一步仿真对比了优化阈噪比与传统恒定阈噪比条件下的探测概率包线,结果表明,前者的探测包线明显增大,说明依据温度设置阈噪比的方法可以显著提高IRST的探测性能。     

IRST牵引机载预警雷达的探测效能评估与仿真

为定量分析和评估机载红外搜索跟踪系统（IRST）牵引探测模式对雷达探测效能的影响,以雷达探测效能概率作为评估指标,模拟IRST牵引雷达探测的过程,建立基于多波位搜索的牵引成功概率模型,确定满足一定牵引成功概率下的雷达搜索范围,并根据特定的目标特性推导雷达探测效能概率表达式。仿真结果表明,该模式利用红外的高精度角度信息进行牵引,极大缩小了雷达的搜索区域和搜索时间,加快雷达对目标的截获过程,并利用波束驻留时间的增加提高了雷达的发现概率,提升了雷达的探测效能。     

机载预警雷达协同探测航线优化

单架机载预警雷达探测目标时存在空域覆盖盲区和多普勒盲区。建立了巡逻航线的参数化模型,推导了机载预警雷达目标发现概率计算模型;提出了基于累积发现概率矩阵2-范数的单架机载预警雷达巡逻航线优化准则。由于多架机协同可以减小盲区对探测性能的影响,进一步研究了多架机协同探测的任务航线规划问题,提出了优化准则,分析了机载预警雷达之间的飞行时间间隔和航线之间的距离间隔对重点监视区域累积发现概率的影响。仿真结果表明了基于累积发现概率矩阵2-范数的优化准则的有效性,有利于最大化机载预警雷达空域覆盖和目标发现概率。     

战斗机载红外目标探测系统（续）

4机载IRST系统前面已述IRST系统属于点源探测。从应用来看，IRST系统主要用于机载对空中目标，对海面目标搜索与跟踪，以及在防空系统中对空中目标搜索与跟踪。从这些应用来看，IRST系统适合于探测背景比较简单的天空和海面的目标，也不存在目标识别问题，设置一个信号阈值，信号超过阈值即可能为潜在目标，如果要识别目标就要成象。4．1国外机载IRST系统近况机载IRST系统之所以能发展起来．其原因在于被动探测方式，因而可以辅助雷达探测空中目标，由于雷达的有源探测方式，在现代作战条件下不受干扰是不可能的，被动探测方式的I…     

红外搜索跟踪系统探测距离地面测量与评估方法

红外搜索跟踪系统(IRST)是一种光电成像探测设备,广泛应用于机载平台。介绍了一种适用于实验室内评估IRST目标探测距离指标的工程实践方法:将考核条件转换为目标辐射照度,利用灵敏度测量系统精确模拟目标辐射出射度,将IRST探测距离的评估有效转换为目标探测灵敏度的测量。在实验室内对多款IRST产品在相同条件下完成测量,通过类比分析完成了目标探测距离的评估,试验方法简便又高效。     

点源目标的红外搜索与跟踪系统的作用距离估算

红外目标的探测在告警、制导等领域具有重要意义.在中远距离探测中,红外搜索与跟踪系统的作用距离受到大气传输、红外探测器的性能以及目标的辐射功率等因素的影响.传统红外系统的作用距离方程具有一定的局限性.考虑到目标成像弥散斑和背景辐射的影响,对红外搜索与跟踪系统(IRST)的作用距离方程进行修正,得到IRST系统的作用距离与系统的噪声等效温差(NETD)之间的关系,推导出探测器噪声限下对点源目标的作用距离方程.为IRST系统的综合评估和设计提供了一个重要的依据.     

一种新型X波段频扫天线阵的设计与实现

无源雷达的探测威力是指系统对目标的探测能力。满足一定精度要求的时差定位无源雷达探测威力范围是一个不规则的区域,为了在作战运用中简单、合理地描述这一不规则的区域,提出了一个时差定位无源雷达探测威力的量化指标即等效作用距离。并且,以几种经典布站类型为例,仿真分析了等效作用距离这一量化指标的合理性。定义了满足定位精度要求的精度概率,仿真分析了等效作用距离随精度概率的变化情况,给出了部分特定精度概率对应的等效作用距离的值。     

基于机载IRST系统的高超音速飞行器红外探测研究

针对高超音速飞行器不同于低速飞行器的红外辐射特性,提出了机载IRST系统红外探测高超音速飞行器的建模方法。重点利用高温边界层传热理论建立了高超音速飞行器蒙皮辐射特性模型,分析了排气系统和环境背景辐射特性,根据不同高度下大气层结构分布对红外辐射传输的影响,建立了大气斜程透过率模型,提高了透过率计算的准确性;考虑环境背景辐射的影响,给出了IRST系统对高超音速飞行器的作用距离模型。最后通过仿真实验分析了不同季节、高度和目标仰角下大气透过率特点,分析了不同仰角、速度和波段等因素下探测器对高超音速目标红外作用距离的影响,结论论证了所建模型的实效性。     

机载光电跟踪系统搜索策略研究

评价未来空战系统作战能力的主要因素包括如下方面：发现目标的能力、可发现的范围、发现的概率。本文以某机载光电跟踪系统为对象,研究在具有诸多约束条件下的一种激光搜索策略,在保证不漏扫,满足探测概率的前提下,使系统搜索范围最大,并适应载机上的纯惯性状态下惯导的最大导航误差。本文建立了可有效减少重复作业和无效搜索时间,充分利用激光探测器的有效视场,对目标进行较高效率的等效“一”字形激光搜索策略模型,给出并分析了模型的边界条件。并给出了在确定的边界条件下数学模型的仿真数据。分析结果表明：在保证不漏扫,满足探测概率的前提下,在2000 m以下的高度,采用N=3,L=12 km的光斑搜索范围,基本能够覆盖惯性3σ导航误差范围。若导航误差取1σ,则在1500～6000 m高度都可覆盖。若想获得较高的搜索效能,需对搜索速度、重叠系数等因素综合考虑,而提高激光重复频率尤其重要。     

机载激光测深系统中的精确海表测量

讨论了机载激光海洋测深技术中采用红外激光测量海表的精度和探测概率。首先介绍了机载激光测深系统中红外激光测距的原理以及计算方法;分析了不同扫描角、海况(尤其是不同风速)下斜距的测量方法、测量精度及对回波信噪比的影响,分析了在给定探测概率下甄别阈值的选择以及探测概率和信噪比的关系。最后用机裁激光测深系统的参数对海表探测进行了数值模拟和讨论,提出了改进措施。     

机载红外搜索与跟踪系统的现状与发展

介绍了机载红外搜索与跟踪系统的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展红外与搜索系统的优势和重要性,重点探讨了几种红外与搜索系统的性能及其特点,最后论述了机载红外搜索与跟踪系统的现状与发展.     

复杂电磁环境压制干扰对机载警戒雷达的影响

复杂电磁环境对雷达作用的正常发挥提出了更高的要求,其直接影响雷达对目标的探测能力。文中分析了压制性干扰对警戒雷达发现概率和探测距离两个主要性能指标的影响,并对复杂电磁环境下警戒雷达探测性能进行了验证。同时,提出了利用探测性能评估机载警戒雷达抗压制干扰能力的方法。     

地空红外探测距离推算方法探讨

由红外探测系统理想作用距离方程出发,详细分析了红外目标辐射强度、天空背景辐射强度、大气透过率等因素对地空红外探测距离的影响,给出了探测距离的推算公式.     

Bearings-Only Target Motion Analysis Using a Dual-Waveband Infrared System

Infrared systems are widely used for target detection, designation and tracking. For example, an Infrared Search and Track (IRST) system, as a typical airborne or shipboard detecting device, is widely equipped for the remote target detection and tracking. In recent years, the problem of target motion analysis (TMA) and tracking has been studied increasingly extensively. In an airborne infrared system, the problem becomes more difficult due to absence of range information. In this paper, the infrared model and motion model of typical aerial targets are described. An airborne dual-waveband IRST system, which is quite familiar nowadays, is choosed for implementation of target motion analysis. Based on the above, a novel and more practical algorithm of target tracking via bearings-only measurements is formed and the major parameters are defined according to a typical airborne dual-waveband IRST system. Finally, data simulation is implemented, and the results demonstrate the new algorithm has a better performance than before for bearings-only target tracking.     

美国导弹防御系统全域红外探测装备的发展、体系分析和能力预测

红外探测与跟踪系统在美国目前部署的弹道导弹防御体系中(尤其是在弹道导弹发射早期预警和动能拦截弹高精度制导等方面)起着关键作用。为了进一步改进和完善其弹道导弹防御体系,近年来美国正在进一步发展新一代弹道导弹防御红外系统及技术,包括天基高轨道红外预警系统、空间监视与跟踪系统、机载红外探测系统以及动能拦截弹红外成像导引头,以构建涵盖天基高轨早期预警、天基低轨全弹道跟踪、机载助推段及上升段跟踪和弹载跟踪导引的全域红外探测武器装备体系。概述了近年来美国弹道导弹防御系统中红外系统及技术的新进展,分析了其全域红外探测武器装备的体系构成,预测了美国未来弹道导弹防御系统红外探测装备的能力水平。     

一种基于兴趣区提取的红外搜索系统目标实时检测算法

针对周扫红外搜索系统对空目标探测面临的图像数据量大、弱目标检测概率低、虚警率高等难点问题,提出了一种基于兴趣区(ROI)提取的目标实时检测算法。算法分析了周扫红外搜索系统获取的图像中目标与背景的特性,根据目标运动特性与灰度特性,在周扫红外搜索系统获取的整幅全景图像中快速提取目标可能存在的兴趣区;针对兴趣区内的局部目标图像切片,进一步精细检测识别,剔除虚假目标干扰。外场试验获取的实测数据目标检测结果表明,算法针对复杂低空背景下弱目标能够实现低虚警率稳健检测,已应用到了周扫红外搜索跟踪系统的工程样机研制中。     

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。