雷达/红外成像双模导引头的联合探测概率研究

雷达/红外复合双模导引头已在导弹制导系统中广泛应用。讨论了双模系统中利用雷达探测系统可以提供的弹目相对距离信息,简化红外成像系统对目标的探测处理过程。同时研究了雷达/红外双模导引头探测概率和虚警概率的计算方法。     

红外点目标探测系统的作用距离理论模型分析

系统性地分析了红外点目标探测系统的作用距离理论模型。通过建立大气分层模型,结合MODTRAN模型计算了中波红外光和长波红外光在典型大气条件下的透过率。两者计算结果的对比数据可为红外探测系统设计中的波段选择提供参考依据。通过对目标红外辐射强度的理论模型进行分析,计算了几种典型目标在不同波段的红外辐射强度,为系统作用距离的指标论证提供了支撑。从红外图像噪声的概率密度分布函数出发,推导出了图像信噪比与系统检测概率及虚警概率的理论公式,为检测门限设置提供了参考依据。红外点目标探测系统的作用距离理论模型分析结果对于提升红外探测系统作用距离指标论证的可信度和系统参数设计的合理性具有非常重要的理论支撑作用。     

管道检测对IRST系统探测与虚警概率的影响

探测概率、虚警概率是衡量红外搜索跟踪系统性能的重要指标,其大小由系统硬件水平、检测算法设计等因素决定。通过分析影响红外搜索跟踪系统探测概率、虚警概率的因素,建立了管道检测与探测概率、虚警概率关系模型,研究了序列图像检测中管道检测对系统探测概率、虚警概率的影响。通过仿真分析了实验结果,系统总检测概率与总虚警概率分别随单帧检测概率与单帧虚警概率的增加而增加,在管道长度相同的情况下,总检测概率和总虚警率都将随需检测帧数的增大而减小。     

红外成像系统作用距离的估算

在红外成像系统中,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测,减少了系统的作用距离。从信号和噪声和统计特性出发。文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系,基于此推导了红外成像系统对点源目标的作用距离公式。对面源目标,重新确定了温差的概念,综合考虑目标的面形尺寸、观察等级和探测概率的要求,以MRTD为基准计算作用距离。编制了相应的软件,可以快速计算出不同探测概率下的作用距离。最后给出了计算实例。     

红外预警卫星弹道导弹主动段探测能力

为研究反导作战背景下红外预警卫星对弹道导弹主动段弹道的探测能力,在作战需求驱动下,构建了预警卫星探测能力战术、技术和性能指标的关联结构,以技术指标为桥梁,通过建立视场、扫描周期、检测概率、虚警概率、信噪比及最大作用距离等计算模型,系统分析了战术、技术和性能指标之间的关联及其对探测能力的影响。结合典型的目标和背景辐射特性以及大气透过率,仿真分析了星载探测器性能指标的不同组合对预警卫星最大作用距离和预警时间的影响程度和规律。该研究可为评估预警卫星反导作战效能和优化设计星载红外探测系统提供有意义的参考。     

基于蒙特卡罗方法的激光探测系统可靠性分析

为了实现对激光探测系统可靠性的分析,分析了蒙特卡罗数值计算方法在计算机模拟应用中的特点,利用其在求解高维问题方面的敏感性,对脉冲体制激光探测概率、虚警概率进行仿真的同时,利用概率统计的方法推导了激光探测概率和虚警概率的数学模型.实验结果表明,建立的探测概率、虚警概率模型可以有效地反映脉冲体制激光探测可靠性.     

基于红外探测机理红外接收系统探测概率模型

随着科学技术迅猛发展,光电技术广泛运用于军事侦察、导航、搜索、跟踪、识别、火控瞄准和导弹,其中红外探测是一项比较成熟的光电技术.基于红外探测机理,从作用距离和目标探测概率两方面对红外接收系统进行分析.红外对抗是用来抑制、干扰、削弱、破坏红外系统的正常工作,干扰条件下红外接收设备探测概率将大大降低,文章建立了红外有源干扰和红外无源干扰条件下红外接收系统探测概率模型,对分析红外探测系统干扰情况下效能有一定的现实意思.     

用CMOS探测脉冲激光中的虚警抑制技术研究

如何在保证激光探测距离的基础上保持低的探测虚警,一直是激光探测系统的核心问题.以CMOS成像型激光探测系统为技术背景,分析了引起虚警的主要因素是场景噪声和强光干扰等,对此提出从三个方面来抑制系统虚警:光谱滤波技术;提高图像采集帧频,减少积分时间;帧相减技术.实验表明,在采用相同的探测阈值时,它们使虚警概率得到大大的降低,达到了较好的虚警抑制效果.     

激光主动探测系统中APD的探测性能分析

根据“猫眼”目标和漫反射目标的回波能量公式及高斯概率分布,推导了APD用于“猫眼”目标探测的虚警概率和探测概率公式,以此为基础,通过数值分析的方法研究了“猫眼”目标离焦量、探测距离对APD信噪比的影响;仿真了阈噪比对APD虚警概率的影响曲线,选定了合适的阈噪比。在选定阈噪比的基础上,分析了不同探测阈值下APD的探测性能,同时研究了离焦量、激光发散角对探测概率的影响。结果表明：APD的信噪比和探测概率随离焦量和探测距离的增大而减小,压缩激光发散角可提高APD探测概率,对不同距离上的目标进行探测时选择不同的探测阈值可有效提高APD探测性能。     

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。     

基于能量检测的GNSS干扰检测技术研究

针对卫星导航系统需要对复杂电磁环境存在的干扰进行监测的问题,把能量检测算法引入到卫星导航系统干扰检测中,分析了能量检测算法中检测概率与虚警概率之间的关系,并推导出数学表达式,为能量检测器的设计提供临界性能参考。仿真结果表明:在高斯白噪声条件下,能量检测算法对各类型的干扰均具有较好的检测性能。在缺乏先验条件的干扰检测领域具有良好的应用前景。     

DCT变换域滤波码捕获方法

 针对较小时频不确定度的卫星信号捕获,提出了一种结合离散余弦变换(DCT)的码捕获算法.首先对信号进行部分匹配滤波(PMF),然后对各个码相位对应的PMF输出矢量进行DCT变换域滤波及信号重构,最后对信号进行基于能量的检测.由于PMF输出信号和噪声时变特性不同,滤波重构后信号能量几乎无损,而噪声能量得到了明显降低,从而提高了相同虚警概率下的捕获概率.理论分析和仿真结果表明本文检测算法可以有效提升检测概率,并且具有较低的复杂度.     

无线领域的新宠--UWB技术

UWB(超宽带)技术是近年来无线领域研究的热点之一。通过对UWB技术原理的介绍,总结和分析了其对应于传统无线通信的主要优点。并通过目前UWB技术在各个领域中的应用举例,说明了其在未来无线领域的重要地位和作用。     

对雷达目标回波信号按Rice律起伏时检测概率的研究

已有的对雷达起伏目标理论的研究，只涉及对所谓0类、I类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类目标的情况。其中0类是不起伏目标，I、Ⅱ类是分别按瑞利分布作一致起伏和独立起伏的目标，Ⅲ、Ⅳ类是按另一种设定规律作一致起伏和独立起伏的目标。本文研究了一种按Rice分布起伏的目标，得出了在这种情况下雷达目标的检测概率与积累脉冲数、要求的平均信噪比及噪声超过门限的概率间的关系，并用曲线图表达了这些结果。     

红外成像系统对点目标动态探测概率分析

检测概率、虚警概率和信噪比是红外点目标检测系统的3个核心指标,本文在恒虚警检测准则下,分析了红外点目标单帧检测（单一门限检测）的检测概率、虚警概率和信噪比三者之间的关系。重点分析计算了采用多帧累积检测的双门限检测方法时,第二门限的选取策略,实现了在不提高对系统信噪比要求的前提下,提高检测概率、降低虚警概率的目的,解决了威胁度大、误报和漏报代价高的高价值目标的检测问题。     

基于四阶矩的SAR图像目标检测

SAR图像中车辆目标检测是一个备受瞩目的关注点,运用传统的低阶矩方法进行SAR图像中目标检测,尤其是在图像中含有乘性噪声和在分辨率降低时,普遍存在检测率不高,不能充分体现出目标相对背景杂波的特性。本文根据SAR图像中目标的特性,提出基于四阶矩的方法对SAR图像进行目标检测。实验表明,采用四阶矩方法后,在乘性噪声和分辨率降低状况下,四阶矩方法的检测概率相对传统的二阶矩方法有明显提高。未来四阶矩将更广泛地用于SAR图像中对目标进行检测,有重大的应用前景。     

单元平均恒虚警率检测中的一个新结论

分析了单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器在多目标环境中的检测性能。通过数学推导,得出一个结论:在CA-CFAR中,当参考单元数与干扰目标数的比值小于归一化门限时,此时不管信杂比多大,CA-CFAR对主目标的检测概率始终为零,即主目标始终被“遮挡”。最后用仿真实验验证了该结论。     

机载脉冲多普勒雷达探测性能检飞

讨论中脉冲重复频率脉冲多普勒雷达检测的基本问题，描述飞行剖面，提出飞行试验条件和要求。通过一些试飞结果数据的统计计算实例，对这种雷达探测性能几种检飞的评估方法进行了分析和比较，结果表明本文提出的数据统计方法比较准确、简洁。     

目标面积与被动毫米波探测概率的仿真计算

根据被动毫米波探测及信号检测等理论,给出了被动毫米波探测的输出信号、探测概率与目标面积的理论公式.通过仿真计算给出了被动毫米波敏感器的输出信号的被积函数分布图、探测概率与信噪比的仿真计算曲线。推导了在近似线性区间内被动毫米波敏感器的输出信号、探测概率与目标面积的近似计算公式,并利用该公式对某次被动毫米波对比探测试验中出现的数据"巧合"现象进行了解释。所得结论对相关被动毫米波探测研究具有参考价值。     

短波跳频系统信道的无源探测研究

基于短波跳频FH／QDPSK系统的FFT解调,提出了对短波信道特征－信号能量进行无源探测的方法,该方法利用在短波信道中的各频隙上检测到的信号能量分布来确定具有较高可通率的频段和频隙。根据数值模拟,给出了在信噪比为－10dBW-10dBW、平均噪声功率为－3dBW-10dBW时信号的平均检测概率和平均虚警概率曲线,为选择适当的判决门提供理论参考。