地平线红外监视传感器计划（上）

地平线红外监视传感器（ＨＩＳＳ）计划是一项多年研究计划,其目的是调查红外搜索与跟踪（ＩＲＳＴ）技术在单扫描目标探测,单红外波段目标探测,以及海军地面应用多传感器集成（ＭＳＩ）方面的操作能力。地平线红外监测传感器计划的每个阶段都调整红外搜索与跟踪操作的特性,并且提供一台具有特殊性能的系统以使支持预定的多传感器成实验和测试工作,本文介绍地平线红外监测传感器计划,并且对最近在一系列陆基测试中达到系统性能     

红外搜索与跟踪系统的硬件实现问题（上）

在某些情况下,尤其是在对掠海飞行的反舰导弹的早期探测和跟踪方面,由于红外搜索与跟踪系统的被动性质和防伪能力,因此可用来代替雷达.作为一台红外搜索与跟踪系统,虽然在方位上覆盖着360°的视场,但仍必须以传感器的最大敏感距离进行操作,并且能够根据目标所处的环境,把点状目标从云团和强烈的海面干扰中可靠地探测出来并进行精确的定位和跟踪.在信号处理方面所遇到的问题是如何降低虚警率.没有一种单一的算法可保证系统达到所要求的性能.因此,许多算法必须同时运行才能使系统的目标探测和跟踪性能生效.这又需要很强的计算能力,从而涉及到硬件的实现问题.红外搜索与跟踪系统一般使用具有时间延迟和积分功能(TDI)的焦平面线列阵,因为这种器件的灵敏度比较高.然而,信号的读出是一个繁杂的过程,需要专门研究.本文介绍信号处理和硬件实现问题,它们同前端电子学、不均匀性补偿、信号的格式编排、目标的探测与跟踪以及显示系统都有关系.本文提出一种并行的流水线体系结构,这种结构具有专用的硬件以增强算法的计算能力,同时也具有由软件增强的数字信号处理(DSP)硬件以便重新配置体系结构.     

凝视型海上红外搜索与跟踪系统(上)

英国QinetiQ公司为英国国防部研制了一种海上红外搜索与跟踪(IRST)演示器。该系统使用两台凝视型红外摄像机以及能够分裂视场的光具以便对地平线进行全景跟踪。同现有的扫描型红外搜索与跟踪系统相比,使用凝视型探测器的红外搜索与跟踪系统具有更高的灵敏度和追踪速率。演示器配备的是已成商品的640×512元中波红外探测器,但它在将来也可接纳1024×768元的探测器。演示系统装有一种特殊的可变换滤光片以便根据主要的环境状况选择最佳的工作波段,并装有一种光束转向器以利于非均匀性校正和图像的稳定。利用现场可编程门列阵(FPGA)和用于探测和跟踪的PowerPC硬件,演示系统已实现了实时数据处理。本文描述凝视型海上红外搜索与跟踪系统并介绍其一些输出图像。     

导弹告警系统及红外搜索与跟踪系统的性能评估方法

导弹告警系统（ＭＷＳ）及红外搜索与跟踪（ＩＲＳＴ）系统的探测距离和探测时间等性能掼标取决于许多设计参数和设计方法（例如光谱范围、扫描／凝视结构等）。潜在目标的特性与系统的同样重要。本文介绍健全的性能评估技术,这种计算依靠的是背景、传感器噪声以及目标信号特性等各种统计模型。性能评估得了现场测试结果的支持。     

红外精跟踪高帧频数字图像信号实时处理技术的研究

红外成像跟踪设备是一种被动式红外探测设备,具有捕获来袭的飞机、导弹等空中目标,引导伺服跟瞄系统精确对准目标的功能;它由粗跟踪和精跟踪两个单元组成.红外成像跟踪设备要求精跟踪单元引导伺服系统完成对来袭目标的精确跟踪,保证系统实施战术干扰对抗所需的高精度.本文就地面系统的红外图像系统的传输和实时处理等技术作一专门介绍,其技术关键有二:一是提高目标脱靶量的精度和稳定性;二是要保证很高的动态响应带宽.     

Rafael公司展示新一代的Sea Spotter红外搜索跟踪系统

据《防务评论》2006年12月8日报道，以色列Rafael武器研发局正在开发一种先进的海用红外搜索跟踪（IRST）系统。这种系统能够自动探测和跟踪舰船附近的威胁和目标，同时让敌方的侦察系统无法嗅其踪迹。     

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.     

红外目标探测器的特征及其军用前景

论述了中波和长波红外探测器的特征及装备前景;机载前视红外（ＦＬＩＲ）成像系统用于地面目标探测和机载红外搜索跟踪（ＩＲＳＴ）系统用于空中目标探测的前景。     

红外搜索与跟踪及其发展前景

本文首先评述目前可以获得的红外搜索与跟踪敏感器的现状,然后介绍该技术经过２５年发展之后现在所面临的问题,在这些问题是由于目标特征的不确定性,大气效应,背景杂乱四波以及不同类型的硬件与处理缺陷所引起的。然而,由于有关目标／背景特征方面的知识的增加,光学与电子学敏感器复合的改进以及算法的发展,红外搜索与跟踪具有远大的前途,此外,由于适合各种平台及情况的应用数量的增加,红外搜索与跟踪有着良好的前景。这种     

基于Wishbone-PCI核的红外探测器注入式仿真系统

介绍了一种基于Wishbone-PCI桥核和Spartan-6系列FPGA的红外探测器注入式仿真系统.重点讨论了基于PCI总线的红外图像注入接口卡的设计与实现以及Wishbone-PCI桥核技术.该系统可以代替红外侦察告警设备的头部探测器将红外仿真图像数据注入到红外告警、红外搜索跟踪等设备的实时信息处理箱,用来实现对红外侦察告警设备目标探测与目标跟踪功能的验证与仿真.该注入式仿真系统通过将前期红外侦察告警设备采集的红外图像数据与自定义的目标图像相叠加,注入到实时信息处理箱,因此该注入式仿真系统具有图像数据真实连续的特点,能更加真实地模拟现实的场景,为实时信号处理箱提供真实可靠的数据来源,有利于加快红外侦察告警设备的研发进程,缩短系统开发周期.     

基于Wishbone-PCI核的红外探测器注入式仿真系统

介绍了一种基于Wishbone-PCI桥核和Spartan6系列FPGA的红外探测器注入式仿真系统。重点讨论了基于PCI总线的红外图像注入接口卡的设计与实现以及Wishbone-PCI桥核技术。该系统可以代替红外侦察告警设备的头部探测器将红外仿真图像数据注入到红外告警、红外搜索跟踪等设备的实时信息处理箱,用来实现对红外侦察告警设备目标探测与目标跟踪功能的验证与仿真。该注入式仿真系统通过将前期红外侦察告警设备采集的红外图像数据与自定义的目标图像相叠加,注入到实时信息处理箱,因此该注入式仿真系统具有图像数据真实连续的特点,能更加真实地模拟现实的场景,为实时信号处理箱提供真实可靠的数据来源,有利于加快红外侦察告警设备的研发进程,缩短系统开发周期。     

共孔径红外/激光双模成像导引头系统研究

针对巡航导弹以及各种对地攻击的灵巧炸弹的末制导段．提出了一种共孔径红外／脉冲激光（IR／Ladar）双模成像导引头系统设计方案,可用于对地面固定目标和各种可重定位（Relocatable）目标进行精确地识别和跟踪。该系统采用了被动红外和主动脉冲激光两种成像模式．以被动红外成像来辅助导引头对目标的搜索和捕获．以主动激光雷达成像来完成对目标的精确识别和跟踪．并且被动红外与主动激光成像系统共用一套光学系统,这样既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场的要求,又满足了目标识别跟踪阶段的高分辨率要求。     

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.     

基于扫描面阵的红外预警系统及其探测性能分析

目前红外搜索跟踪(IRST)系统普遍采用红外焦平面传感器,线阵FPA使系统达到了更高的灵敏度和分辨率.然而由于线阵FPA扫描系统的固有限制,IRST系统不能实现任意方位的潜在目标跟踪,而采用面阵FPA的IRST系统可以较好的解决这些问题,但帧积分时间内探测器的扫描运动使图像存在严重的拖尾,给目标探测带来了影响.介绍了一种基于面阵FPA的全方位红外预警系统设计,并对采用线阵和面阵FPA探测器的系统性能进行了对比分析.提出通过目标能量累积技术弥补目标拖尾对面阵FPA扫描系统探测性能的影响,实验验证了能量累积技术可以使面阵IRST达到接近线阵IRST的探测距离,同时具有更低的虚警率.     

一种用于海洋目标探测的模块化多通道成像系统

高性能多通道系统可以部署在成本合理的小型无人机上，用于海洋哺乳动物调查、搜索与营救、边界巡逻以及沿海侦察行动。装在无人驾驶飞机系统上的电光／红外传感器组件已被用于鲸探测、一般态势感知以及高反差目标探测与跟踪。虽然最近的研究工作已经引入了自动目标探测算法，但是由于受视频数据质量的限制，这种传感器的性能依然没法提高。     

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。     

超宽温折衍混合红外搜索跟踪光学系统设计

为满足红外搜索跟踪成像系统的环境适应性的特殊要求,设计了一种用于搜索跟踪的红外超宽温成像系统,其工作波段为3.7~4.8μm,视场角为11.42°。该系统采用三片式结构,使用锗和硅两种红外材料,引入两个非球面和一个衍射面,使系统具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点。设计结果表明;该系统在-80~160℃温度范围内成像质量接近衍射极限,适用于像元尺寸为30μm、像元数为320×240的焦平面阵列探测器,保证了红外搜索跟踪系统在超宽温度下稳定的工作性能,对该系统的探测距离进行了估算,系统能够探测1.0 km处的目标。     

红外周视搜索系统的探测概率研究

在美国夜视和电传感器管理局(NVESD)开发的目标搜索模型基础上,改进了模型部分参数的确定方式,建立了一种新的红外周视搜索系统的探测概率模型,并进行了计算机模拟.模型能够表现出搜索时间和目标距离对系统探测概率的影响,符合红外搜索系统的基本结论,对新型红外周视搜索系统发展具有指导意义.     

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…     

第三代红外搜索和跟踪（IRST）系统

红外搜索和跟踪系统是现代战争中重要的关键系统之一,随着军事的需要以及红外焦平面阵列的迅速发展,已经开始第三代红外搜索和跟踪系统的研究.第三代IRST系统的主要特点是探测和识别距离远,具有360°水平全景覆盖范围,单波段或双波段工作.本文主要介绍正在研制的几种典型的IRST系统,包括法国Thales的"月女神"IRST、法国Sagem的VAMPIR NG IRST、以色列Rafael的海上观察者等系统.未来的IRST系统将是多波段、多功能系统,能够实现全空域探测.文中还介绍了一些新的解决方案,如采用球形传感器和曲面焦平面,改善IRST系统的能力.