空中目标的激光主动探测

文章提出对目标采用基于“猫眼效应”的激光主动探测技术进行探测。首先介绍了基 于“猫眼效应”的探测原理,推导作用距离方程,并做了可行性分析。最后通过仿真计算,证明激光主动探测技术用于无人机探测是可行的。     

激光主动探测影响因素分析

激光主动探测系统的探测效果受到众多因素的影响.针对激光主动探测的应用需求,分析了激光主动探测效果的影响因素,建立了猫眼目标发现距离的数学模型,分析了探测系统参数和环境参数对发现距离的影响,仿真研究了探测性能的制约因素.研究结果表明,激光主动探测的发现距离受到激光发散角、入射角以及大气能见度等因素的影响.对于给定的探测范围,较小的激光发散角、较小的入射角度可以增大猫眼目标的发现距离.因此,针对特定的应用环境,需要选取合适的激光探测系统参数来达到最优的探测效果.     

激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法

激光主动探测是利用光学系统的“猫眼效应”对敌方侦察设备进行探测识别的技术,其核心技术是利用回波精准地找到敌方光学探测器的位置,从而实施对探测器的干扰或其他措施。构建了激光主动探测中激光传输的基本模型,讨论了大气衰减、离焦量和入射角度等多种条件对激光主动探测的影响;基于激光主动探测的光电回波图像,以实际探测过程中的激光传输特性为基础,创造性地提出了回波功率、目标大小、目标形状3种判据,与传统目标检测算法相结合,实现了对敌探测设备的精确识别定位;通过实例检验,验证了该算法相较于传统算法具有更好的识别能力,且具有较强的通用性和一定的实战应用价值。     

地面"猫眼"目标激光探测距离分析

在光学镜头“猫眼”特性的研究中,利用“返回率”对其进行了定量描述,分析了与漫反射目标的关系．对影响激光探测距离的多个因素：目标接收距离、目标识别距离、激光光斑非均匀分布等进行了充分分析,给出了最大激光探测距离的数学模型。     

空间目标识别中的激光探测技术

空间目标探测与识别技术是空间资源开发、空间安全等方向应用的前提条件,同其他方式相比,激光探测具有其突出的优势。当前传统的空间监视网是以微波雷达和光学望远镜为基础,激光探测与之相比具有系统简单、效费比高、能探测空间目标多种特征参数的优点。介绍了激光探测空间目标中的空间目标轨道确定、几何形状估计、对装配的光学设备检测和对空间目标的振动识别等几种目标识别技术。最后分析了激光探测在空间目标识别中存在的问题和发展的方向。     

激光主动探测系统的探测能力分析

为了能够准确获取"猫眼"光学系统激光反射回波信号方向性和发散度的信息,基于光学系统"猫眼"效应和高斯光束的变换规律,依据激光大气传输的衰减和强度闪烁特性,给出了激光主动探测系统回波能量衰减和起伏的数学模型.结合野外试验分别对焦平面光学系统和离焦光学系统的关键指标进行了工程计算、分析论证和比较,结果表明:在激光主动探测系统探测识别时,可根据回波信号强度来识别不同类型的目标:同时对激光在大气传输中能量的衰减和光强的起伏进行了工程计算和分析论证,结果表明:大气湍流会大幅度降低激光主动探测系统的探测距离.     

大气湍流对远红外激光主动探测影响的试验

远红外激光主动探测设备利用"猫眼"效应原理,能够快速、准确地发现红外热像仪,输出带有热像仪参数的信息.大气湍流是影响主动探测回波率的重要因素.在某沙漠地区的试验结果表明:日出、日落前后大气湍流的强度最小,对主动探测回波率的影响也最小.而中午前后、午夜前后湍流强度则相对较大,大气湍流对回波率的影响也较大.通过将试验结果和美国白沙试验基地(沙漠)一天内湍流变化数据进行对照,可以得出:上述现象是沙漠地区的普遍现象.总结出了大气湍流对激光主动探测影响的规律,为远红外激光主动探测设备能力评估提供了重要依据.     

基于线偏振激光主动成像的目标探测与识别

在对偏振光进行Stokes参量法描述的基础上,用线偏振激光对六种不同材料的目标进行了主动成像实验.实验中,先分别用CCD1和CCD2接收水平偏振图像和竖直偏振图像,然后,根据两幅图像的平均灰度值IX和IY,算出了不同目标反射光的偏振度P.在此基础上,对绿色油漆覆盖的铁片和铜片进行目标识别实验,通过对偏振图像进行直方图均衡化处理,将两种不同材料的金属目标明显地识别出来.实验证明,偏振图像具有识别目标细节的能力,特别适合暗小目标的探测与识别.     

基于“猫眼效应”激光成像的目标探测

基于“猫眼效应”激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结果表明,偏心距在目标的圆形形状判别中更精确。     

基于APD的“猫眼”目标主动探测系统信噪比分析

信噪比是表征激光主动探测系统性能的重要指标,通过分析雪崩光电二极管(APD)的噪声来源和离焦“猫眼”目标回波功率,建立了APD探测器的信噪比模型,分析了离焦量、目标距离、激光发散角对APD探测器信噪比的影响,并进行了数值模拟分析,结果表明:离焦量的增大会引起“猫眼”目标回波功率变小,进而使APD探测器信噪比减小;“猫眼...     

基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法

提出了基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法,首先对激光成像雷达目标的距离像进行二维小波变换;然后从近似分量和细节分量中提取奇异值特征,利用遗传算法对支持向量机参数进行智能优化;最后应用支持向量机对三种地面目标进行识别.仿真实验表明,该方法与直接应用距离像奇异值特征进行识别的方法相比,在高载噪比20dB时的平均识别...     

基于玫瑰扫描目标探测与识别的研究

针对＂毒刺＂导引头双色探测系统,介绍了玫瑰扫描原理,分析目标探测与识别方法,建立了目标探测与识别模型。讨论非重叠图像扫描信息转化为二维图像的过程,提出了重叠图像映射方法及目标识别方法的应用策略。最后基于VC建立仿真平台,并结合红外弹的数学模型分别验证在红外弹投放瞬间,目标与红外弹分离时玫瑰扫描结果及目标识别应用策略。     

激光主动成像图像边缘检测

针对激光主动成像图像的特点,分析了Canny边缘检测算子存在的不足。应用小波多尺度分解算法对激光主动成像强度图像进行小波变换,应用Bayes Shrink自适应阈值法对小波系数进行滤波,把滤波后的图像按照Canny三条检测标准进行边缘检测,并给出衡量图像边缘检测效果的指标。通过比对各种实际激光主动图像的边缘检测算法的结果可以看出本文的算法达到了很好的效果。     

基于成像光谱技术的主动段弹道目标检测与识别方法

弹道目标检测与识别问题是天基红外预警系统的核心难题之一。针对主动段弹道目标的检测和识别问题,分析了传统的基于空间和时间特征信息的弹道目标检测与识别方法。利用目标辐射空间与光谱的一致性,提出一种基于成像光谱技术的主动段弹道目标检测与识别方法,将空域目标检测和谱域目标识别两个环节进行联合处理。实验证明,该方法应用于复杂背景下低信噪比的红外弱小目标图像序列能得到较理想的结果,算法检测概率高、虚警概率低、具有较强的实时性。     

基于Gabor展开的水下目标激光探测的信号检测与识别

针对水下目标激光探测的信号检测与识别的问题 ,通过对回波信号的Gabor展开进行分析 ,建立了局部窗口多重相关的峰值检测方法 ,以及利用系数矩阵的迹和特征值描述目标的反射性能 ,实现了对目标的分类识别。实验表明 ,上述方法对目标的有效检测率达 93 0 % ,分类识别有效率达 83 2 %。     

一种起伏背景下的红外小目标检测算法

提出了一种用一维中值滤波进行背景估计的方法.首先分析了红外小目标、噪声及其杂波特性,提出了用小窗口的二维中值滤波进行背景估计;然后进一步根据红外扫描系统的特点,把二维中值滤波简化为一维中值滤波,使去背景效果提高,并且运算量大幅下降;最后对预处理后的图像采用自适应门限进行目标分割.实验表明该算法可以达到较高的检测率,而且满足大尺寸图像实时处理的要求.     

基于连通性检测的视频监控运动目标提取

针对背景相对静止、主要检测对象为行人的视频监控序列,提出了一种基于连通性检测的目标提取算法,它把形态学滤波与连通性检测相结合,对分割后的二值化图像进行噪声干扰去除,在获得若干连通区域后,利用面积、外界矩形及其特征对连通区域进行识别,通过区域重心标注目标在各帧位置,实现目标提取.实验结果表明,该算法简单可靠,具有实时性,易于硬件实现,可应用于实际系统.     

基于特征模板的高距离分辨率雷达像自动目标识别

提出了一种结合功率变换的高距离分辨率雷达像预处理新方法。根据时域——频域能量等价性,利用奇异值分解形成一种频域特征模板。在用这种模板针对MSTAR中的3类雷达目标实测数据进行的识别实验中,获得了较高的正确识别率。