激光引信系统全数字仿真技术研究

该文介绍了激光引信系统全数字仿真的基本方法及系统的主要组成,详细探讨了仿真系统中目标模型、激光反射模型、引信模型等关键环节的建模方法,并基于可视化和OPENGL技术,建立了一套实用的针对激光引信的通用全数字仿真系统,用于各种激光引信的目标探测、启动点分析、引战配合效果评估等。该系统采用平面面元拟合目标三维表面,并以表面材料BRDF与目标LRCS的关系作为激光反射特性计算的基础,通过面元合成计算近场复杂目标的激光反射功率,具有计算过程简单、仿真精度高的特点,更适合于工程的应用。     

基于板块元法的水下目标回波亮点仿真

针对传统亮点模型模拟水下目标回波亮点精确度不高的问题,给出了一种运用板块元法仿真实现目标回波亮点的方法。采用建模软件对潜艇模型进行精确几何建模,运用板块元法计算了潜艇目标的高频回波数据。仿真结果表明：该方法可以更真实地反应水下目标的回波亮点特性,为水下目标的探测与识别提供数据支持。     

水下目标的声纳回波数据仿真

对水下静态小目标的声纳回波信号进行了仿真研究。针对水下静态小目标中典型的圆柱壳体加球冠形头部的结构,建立了该类目标声纳回波信号的亮点模型,以及声纳系统走航探测时的动态数据模型。在计算仿真数据时,将模型化的目标回波数据与真实的水声背景混响数据相融合,更真实的模拟实际情况。通过与湖海试实验结果的对比,该模型仿真效果良好,可以为声纳信号处理、水下目标识别等方面的研究提供支持。     

基于相关和小波分析的激光水下目标检测研究

在激光水下目标探测中，由于海水这一特殊的环境，目标反射回来的回波信号中存在大量的散斑噪声，不利于目标检测。该文利用局部相关特性建立起一种信号的广义空间相关模型，再利用三重相关峰值检测原理和通过对信号的二进小波变换，利用小波变换的局部模极大值在不同尺度下的传播特性，对目标进行检测和定位。实验表明这种基于背景相关分析和小波的目标检测定位方法在激光水下目标探测中可有效检测和定位目标。     

水下窄脉冲超宽带信号的传播特性仿真

超宽带信号具有分辨率高、截获概率低、穿透能力强等优点,将在水下目标探测、定位及通信等领域具有良好的应用前景;基于水下等离子体声源提出了窄脉冲超宽带信号产生方法,建立了以传播损失和海洋环境噪声为主要影响因素的超宽带脉冲传播信道模型;结合湖试实测数据,利用Matlab仿真软件和Welch谱分析法,仿真分析了不同频率的超宽带脉冲在水下传播不同距离后的功率谱密度以及传播特性;研究成果对水下等离子体超宽带脉冲的工程应用具有重要的参考价值,同时对水下等离子体超宽带脉冲声源的设计和研制也有一定的借鉴意义.     

基于小波分解的无线电引信目标识别

多普勒无线电引信目标识别的传统的方法是利用多普勒信号的幅值和增幅速率等特征进行目标信号识别.为使无线电引信在强背景噪声干扰的情况下能够正确地识别目标,就需要采取有效的信号处理方法识别目标.文中根据无线电引信回波多普勒信号功率主要集中在低频部分的特点,对淹没在噪声中的无线电引信回波信号进行小波分解,提取在不同频带内信号能量作为特征,用Fisher判别方法对目标进行检测.针对不同信噪比,对某典型无线电引信回波信号进行定量研究,从仿真结果可以得出该文方法能处理信号的信噪比达-7dB,表明该方法是有效的.     

水下弹性球壳回波特性的仿真研究

水下弹性球壳回波特性的研究对水下目标特征提取和识别具有重要意义.利用弹性理论和分离变量法导出弹性球壳散射声场的Bayleigh简正级数解,得到其反向散射波形态函数.由形态函数计算了高斯脉冲入射到弹性球壳的回波波形,并建立了水下弹性球壳回波特性的数学模型.通过对弹性球壳形态函数和回波结构的仿真,分析比较了不同材料和不同厚度的弹性球壳形态函数和回波特性,并讨论了水下弹性球壳回波特性的影响因素.结果表明,水下弹性球壳的回波特性与球壳材料、球壳厚度和入射信号等因素有关.     

水下气泡幕激光后向散射功率衰减特性实验研究

针对水下气泡幕的激光后向散射功率衰减特性,设计了实验系统,采用不同波长、不同发射功率的激光对不同密度、不同厚度、不同距离的气泡幕进行照射,采用激光功率计对后向散射光功率进行测量,并对数据进行了分析。结果表明：蓝绿光的后向散射特性较好;后向散射光功率与发射光功率及气泡幕厚度呈正比;水下气泡幕的激光后向散射特性与气泡密度、气泡幕距离关系密切。     

机载激光水下目标探测中GPS的应用

在机载激光对水下目标探测技术中,如何快速有效的搜索目标并得到目标的精确位置信息是其中的重要内容,为此,研究提出了将全球卫星定位系统（GPS）应用于机载激光水下目标探测的方法,将GPS信号作为探测信号的一个参数,与探测信号同时进行实时的传输与存储。基于此方法可以实现多机协同的高效搜索,并可对每个探测信号实现精确定位,使探测信息在脱线分析中也能得到充分利用。针对上述方法进行了仿真试验,证明了其可行性。     

激光引信收发视场测试及数据处理

要批量生产导弹激光引信,就要快速测试激光引信的各种测量参数。使用通常方法,完成各项测试所需时间较长,不利于批量生产激光引信产品。为了快速获得发射视场与接收视场的各项测量参数,针对采用宽光束的激光引信,本文采用激光引信收发视场的一次测量,根据所得测试数据,进行数据处理的方法。由测试数据可以计算出收发视场的匹配系数,并推导了在已知目标反射率和面积情况下,计算引信作用距离随视野分布所用的公式,可以避免实际测量带来的耗时。通过的实验验证,发现理论计算值基本与实际测量值的误差较小,可以认为它们基本相同。利用该计算方法可以在实验室测试引信收发组件后,快速计算出每套引信窗口的作用距离曲线,可以避免和减少实物测试的麻烦。