导弹防御系统的X波段雷达能力分析

导弹防御系统中的X波段雷达主要对来袭导弹飞行中段的目标进行探测、跟踪和识别,对GBI拦截弹提供中制导信息等。根据X波段雷达的性能参数,分析了其实际的探测识别能力,这对我国导弹突防研究具有重要的参考价值。     

像素binning技术在高速弱点目标探测中的应用研究

弱点目标探测系统要求系统具备高的探测灵敏度和高空间分辨率,实现弱点目标的稳定探测、目标的精准定位以及多目标伴飞时的精细分辨。光电跟瞄系统一般分为目标捕获和目标跟踪两个阶段。在目标捕获阶段,由于速度估计偏差,目标高速飞行的同时,若采用长积分时间进行探测,易出现目标能量跨像元的现象,难以实现目标探测信噪比的提升。为了解决目标高速运动导致的探测灵敏度降低的问题,本文提出了一种基于滑窗像素binning的高速弱点目标探测跟踪技术。像素binning模式提高了初始捕获阶段的探测灵敏度和探测稳定性,当跟瞄系统完成目标的稳定跟踪时,可以采用长积分时间和高分辨率模式完成目标的高灵敏度和高分辨率探测。本文对像素binning模式的信噪比增强效果进行了分析。分析表明,像素binning模式有利于提高高速弱点目标探测的信噪比和探测稳定性。     

高频地波雷达飞行小目标跟踪方法研究

增大探测距离、快速精确跟踪是高频地波雷达探测飞行小目标所面临的主要困难.本文提出了高频地波雷达飞行小目标跟踪(AWATT)系统.该系统主要包括自适应改进Hough变换(AMHT)航迹起始、双门限快速联合概率数据关联(DTF-JPDA)以及间接测量(IM)精度改善,分别解决了低信噪比条件下,对飞行小目标的提早预警、快速关联以及精确跟踪问题.实验结果验证了该系统在跟踪预警飞行小目标中的有效性.     

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。     

民机空中交通警戒与防撞系统目标跟踪算法

空中交通警戒与防撞系统(TCAS)是航空电子综合环境监视系统的一个重要组成部分,它能有效降低空中飞行器间的碰撞威胁,对于提高飞行安全有着非常重要的意义。TCAS是一种不依赖地面设备的空中交通防撞系统。它能够探测在其领域内装有空中交通管制应答机的飞机,向驾驶员报告潜在的相撞目标。目标跟踪是TCAS的一个重要模块,能提供目标的飞行状态信息,并对目标的未来飞行状态进行预测。对空中目标进行稳定、高精确度的跟踪是目标跟踪模块的重要任务。本文介绍了基于扩展卡尔曼和交互式多模型(IMM-EKF)的目标跟踪算法,实现对目标的精确跟踪。通过仿真验证,证明算法能实现精确的目标跟踪,对防止空中相撞起到了积极作用。     

白天激光照明探测跟踪空间目标可行性分析

针对白天探测跟踪空间目标技术难题,从照明激光选取入手,设计了激光照明探测跟踪系统,估算了白天天空背景噪声、空间目标激光回波信号及目标与背景对比度,分析了白天激光照明探测跟踪空间目标的技术可行性,概括了实现白天激光照明探测跟踪空间目标的基本技术要求和需突破的关键技术。     

对飞行目标尾气引起大气成分变化的激光探测

为了对隐身性能高的飞行目标进行探测,对目标飞行过程中排放的尾气成分进行了分析,通过激光差分吸收原理对飞机尾气中的CO2进行探测,并比较了直接探测和相干探测的回波信噪比.结果表明,使用激光探测CO2气体发现飞行目标的方法是可行的,且相干混频对于差分吸收探测CO2而言,可以提高探测信噪比,滤除非相关的背景光.     

采用前置栅网滤波的天基红外成像点目标探测技术

天基红外成像预警大多属于点目标探测,如何在复杂背景及随机点噪声条件下实现点目标的有效探测和跟踪是天基红外预警技术重点研究内容。研究了新型前置栅网滤波热成像理论,分析了基于前置栅网滤波形成特定衍射斑对天基红外成像点目标探测的影响,利用Matlab对栅网的滤波效果进行了模拟仿真,所得仿真图像与实验图像的衍射强度分布具有较好的一致性;并在相同点目标能量条件下,对点目标及其前置栅网滤波衍射图案进行了人眼视觉探测实验,初步分析表明了其对于点目标探测和跟踪的有效性,为进一步研究和发展高性能的天基红外成像技术提供了一种新途径。     

红外卫星对通用高超滑翔导弹的可探测性分析

随着临近空间高超声速技术的迅猛发展和临近空间高超声速导弹的装备使用,新的军事威胁已成为现实。由于临近空间高超声速导弹飞行弹道低且具有机动飞行的特点,需要对它进行实时探测跟踪才有可能对其飞行弹道进行预测。受地球曲率等因素的影响,地面雷达系统对临近空间高超声速导弹的探测距离有限,且组网探测对雷达数量需求庞大,因此卫星探测是一种较好的手段。对美国当前大力发展的海陆军通用型高超声速滑翔体(Common Hypersonic Glide Body, C-HGB)的红外辐射特性进行了初步分析,并结合高轨红外预警卫星的探测能力,初步分析了预警卫星对处于滑翔飞行阶段的C-HGB的可探测性。结果表明,当前的高轨红外预警卫星难以实现对处于滑翔段的C-HGB的探测,所以需要改进卫星红外探测系统或者组建低轨卫星星座。     

检测前跟踪技术在机载雷达数据处理中的实现

现代雷达需要有较好的低截获特性,同时在大量低雷达有效截面(RCS)目标出现后,为了增强雷达对这些目标的探测能力,通过降低信号处理的检测门限,然后采用数据处理的方法,沿目标的运动路径将回波幅度进行非相参积累,提高目标探测能力。机载雷达由于载机载重量、体积以及功耗的限制原因,采用复杂的数据处理技术提高探测距离尤为重要,进而也需要系统具备更高的数据运算能力。本文采用检测前跟踪技术(TBD)提高目标探测距离,并采用适当的并行处理体系来实现系统的高性能运算,对某机载雷达的实际飞行试验数据进行处理,结果表明该方法明显提高了系统探测性能。     

基于异构传感器的飞行目标测量数据融合

在飞行目标的靶场试验中,需要对其进行有效的检测、跟踪和精确地完成位置估计.在分析激光跟踪测量系统和红外搜索与跟踪系统的发展现状、工作原理、发展趋势的基础上,提出一种新的基于激光跟踪测量系统和红外搜索与跟踪系统异构传感器的融合模型,对飞行目标在靶场试验的过程中进行数据融合,从而得到更为精确的飞行位置数据.     

基于USB 2.0的便携式红外目标跟踪系统设计与实现

针对现代红外防御探测系统高帧频实时目标检测跟踪处理的要求,介绍了一套自研的便携式红外自动目标检测跟踪系统的工程实现。首先分析该检测跟踪系统总体结构,详细介绍系统组成和功能。针对该系统中实时信息处理的关键技术,在体积和功耗严格受限的条件下提出了一种基于DSP FPGA的可重构实时信息处理机的结构,系统图像及检测结果通过USB 2.0接口传送至主机。此外,对处理机的硬件结构、DSP软件算法流程、USB驱动程序和固件程序进行了介绍,系统联调实验结果表明该系统具有很好的实时检测跟踪性能。     

靶场中多飞行目标的航迹保持�

多飞行目标的跟踪应用广泛,在靶场中需要对多飞行目标进行跟踪监测时,要排除目标所受的各种干扰因素,当多飞行目标之间出现相互运动时,为保证判断目标击中的准确性,需要对多飞行目标航迹达到稳定保持的测量。因此,系统以靶场中多飞行目标为跟踪对象,着重研究多飞行目标序号保持不变问题。通过不同检测方法对目标的特征提取效果进行对比,并且将多参数的数据关联算法应用于系统的多目标跟踪中,验证得出,在背景均方差MSE介于4.0~5.0之间的情况下,当目标数量多达12个时,其目标序号保持的准确度比PDA算法提高23.29%。     

基于DSP的雷达目标检测和跟踪方法研究

基于专用DSP检测与跟踪处理器，研究了相应的雷达目标检测与跟踪方法。考虑到数字信号处理器较强的数学处理能力，研究了基于位置相关的雷达目标检测算法，结合雷达目标运动特性，研究了基于目标运动相关的多目标跟踪技术，并在DSP上实现了相应的检测、跟踪算法。实验室仿真结果表明，该检测算法具有好的检测性能；该跟踪算法实现对多目标的跟踪。     

用于训练模拟器的雷达真实目标航迹提取算法

针对利用雷达虚拟目标进行搜索跟踪训练的缺陷,设计了一种雷达真实目标航迹提取算法。该算法应用于某雷达装备的模拟训练系统中,可充分利用装备录取的试验飞行数据,在后期进行装备操作手搜索跟踪目标的训练。     

A novel target tracking method based on OSELM

Target tracking is an important branch of computer vision, which includes three stages: image sequence optimizing, target expressing and target detecting. The target detecting stage is an important factor that influences the tracking performance. Therefore, how to obtain a more accurate and robust target detecting method becomes an urgent problem. Online sequential extreme learning machine (OSELM) is a kind of online learning method based on extreme learning machine. OSELM completes incremental learning by combining with the existed model when dynamic training samples are arriving. That OSELM has advantages including fast-speed and incremental learning suggests that is suitable for target detecting. Nevertheless, the target detecting process is different from the traditional classification for two causes: (1) target detecting is the dynamic process in that the position and rotation of the target are changing with time, and therefore the original OSELM method fails to obtain the most optimal target object from classified samples, (2) the tracking result frame depends on the previous frame, thus if the noisy sample is used as the target object, it would generates an impact to the tracking performance. To alleviate above-mentioned problems, this paper proposes an interesting and efficient target tracking method based on OSELM. In this method, we obtain the appropriate target object by judging the position relationship between each classified sample and the classification boundary. Moreover, we develop a kind of method that is similar to clustering to avoid tracking drift from noisy samples. The new target tracking method improves the performance remarkably, and eliminates the tracking drift from noisy samples. The proposed method is validated on six kinds of challenging image sequences.     

舰载雷达低空目标回波信号仿真研究

针对舰载雷达探测和跟踪低空／超低空掠海飞行目标的特点，分别建立雷达系统探测目标的发射信号模型、海面反射的多径效应回波模型和海面杂波模型，并对多径效应引起的雷达仰角测量误嗟和雷达接收机接收的目标回波信号进行仿真分析。实验结果表明，本文既有助于舰载雷达系统对复杂环境下的回波信号特征进行分析，也有助于雷达系统设计的参数优化研究。对于改善和提高雷达系统的探测性能和跟踪精度，降低多路径效应和海杂波干扰等方面的研究，具有十分重要的工程参考价值。     

一种基于飞行平台的数字稳像及目标跟踪系统

针对复杂运动条件下的空基目标跟踪器,提出了一种基于飞行器平台的运动目标跟踪系统。首先,提出了一种基于对数-极坐标（log-polar）变换的数字稳像算法。该算法对图像序列间可能存在任意角度的旋转运动、较大的缩放运动和平移运动进行运动估计和运动补偿。其次,采用了基于反向组合算法（ICA,inverse compositional algorithm）的图像对准技术对运动目标进行跟踪。真实数据的实验表明,该系统能够在复杂运动的飞行平台上对移动目标进行精确跟踪。     

提高对小航路捷径目标跟踪精度的一种方法

跟踪雷达在跟踪航路捷径较小的飞行目标时,在航路捷径附近将出现较大的滞后。本文提出了用实时处理的电视视频信号来获取雷达跟踪误差方法,然后对跟踪数据进行事后修正,以提高其跟踪精度。通过对校飞中的实际飞行数据进行计算机仿真的结果表明,修正后的某型雷达在航路捷径附近的跟踪精度有较大的提高。