飞机红外隐身及探测技术简介

根据理论方法和调研情况,介绍了 主要的隐形飞机,并阐述了红外探测技术的发展 及其主要的应用领域。在分析隐形飞机的红外辐射之 后,主要对隐形飞机的尾喷管辐射、尾焰辐射以及蒙皮 辐射进行了研究,并针对每一种辐射都给出了具体的红外 隐身方法。最后给出了结论,并期望针对红外隐身技术发展 出更先进的可满足现代军事需求的红外探测手段。     

红外隐身与反隐身技术

在海湾战争中,美国借助侦察卫星,使“爱国者”导弹成功地拦截伊拉克的“飞毛腿”导弹。这是未作红外隐身措施的目标被动挨打的一个生动战例。有矛就有盾。针对红外隐身,必然发展红外反隐身技术。本文对红外隐身与反隐身的设计思想作一综述,并提出某些设想。     

地下目标的红外隐身

建立了地下目标的传热模型，数值模拟了不同掩埋深度及其热特性在２４小时以及３６５天外界温度循环中对地表温度的影响。结合红外技术的最新进展，探讨了地下目标红外隐身的途径。     

红外目标隐身的计算机仿真

红外目标能否实现隐身决于（１）目标及其所处背景的红外辐射特性（包括传输介质的特性）和（２）红外系统的探测与识别能力，本文介绍了红外目标隐身仿真的基本内容，论述了目标和背景红外源辐射的仿真建模及红外目标隐身软件系统的设计思想和总体规划。     

红外隐身目标的探测

红外隐身对抗是近几年发展起来并应引起足够重视的红外对抗技术的一个方面。从本质上讲,红外隐身就是利用红外成象系统的弱点,通过改变目标的热外形、或目标的热辐射或加以抑制性干扰,使红外系统难以探测到真正的目标。为使系统可靠地探测到采用了红外隐身的目标。本文从检测弱点目标的角度,提出了几种可能的反对抗措施,并分别对其机理和实施进行了探讨。最终得出的结论是:光电复合、多模体制工作的系统是反红外隐身对抗的最有效手段,采用先进的信息处理技术也是提高系统反对抗能力的主要途径。     

毫米波辐射计在探测空中涂层隐身目标中的应用研究

介绍了毫米波辐射计探测空中涂层隐身目标的机理,对涂层隐身目标和光洁金属目标的天线温度对比度进行了对比计算,并利用毫米波辐射计对空中涂层隐身目标和光洁金属目标进行了探测实验.计算和实验表明,隐身目标引起的天线温度对比度比同等大小的光洁金属目标引起的天线温度对比度大;对毫米波辐射计探测空中目标而言,目标的隐身涂层起不到隐身功能.     

隐身目标探测技术现状与发展研究

文中以对抗新一代隐身战机目标为切入点,基于隐身目标的多频段、单/双站目标散射特性理论评估与分析,表明在低频端和高频段,以及基于多站的目标RCS会显著变大,为反隐身雷达频段和体制选择提供了直接的理论依据。由此,提出了扩展工作频段和探测视角、采用多传感器混合组网、发展无源和宽带等新体制的隐身目标探测技术路线和发展建议。     

新一代防空导弹红外成像末制导系统总体技术应用研究

随着新技术军事革命的到来,新一代空中威胁不断涌现,对防空防天体系及防空导弹提出了更高要求。根据未来防空体系要求在分析新一代防空导弹红外成像末制导系统主要特点的基础上,提出了高速导弹应用红外成像末制导需要解决的新技术问题,包括：大作用距离、高分辨率、变帧频变积分时间快速成像、快速信息信号处理、侧窗探测、气动光学效应校正、抗光电干扰、轻小型化等。这些问题已成为红外成像末制导技术应用研究的重点。     

飞行器红外隐身的技术途径

1引言飞行器红外隐身技术是随红外探测和武器制导及对目标的攻击能力不断提高发展起来的。第一阶段从70年代中期到80年代中期，防空系统中红外导弹（面空，空空）主要采用1－3pm近红外传感器进行探测。随着中红外点源跟踪体制的发展，进而采用3～5μm中红外传感器进行探测和跟踪；第二阶段从80年代中期开始，因8～14μm远红外热成像跟踪和制导技术的飞速发展，对飞行器构成了极大威胁，迅速引起各国军方对长波红外隐身技术的高度重视和关注，但其隐身技术目前仍处于初级阶段，大量技术难题尚待解决。中短波红外探测是把飞机作点源，利用目标…     

红外隐身原理及其应用技术

红外隐身技术通过降低或改变目标的红外辐射特征，实现对目标的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减，吸收目标的红外辐射能量，使红外探测设备难以探测到目标，红外隐身技术于20世纪70年代末基本完成了基础研究和先期开发工作，并取得了突破性进展，已由基础理论研究阶段进入实用阶段，从20世纪80年代开始，国外陆海空三军研制的新式武器已经广泛采用了红外隐身技术，首先分析了红外隐身原理，然后研究了红外隐身技术的应用和发展趋势。     

基于均值漂移和粒子滤波的红外目标跟踪

为了提高红外目标跟踪的准确性和稳健性,提出了基于均值漂移(mean shift)和粒子滤波(PF)相结合的红外目标跟踪方法.在PF理论框架下,使用均值漂移为一种迭代模式寻找过程,对随机粒子样本进行重新分配,使粒子向目标状态的最大后验核密度估计方向移动,在均值漂移迭代过程中对样本权值进行更新.红外目标的状态后验概率分布用重新分配的加权随机样本集表示,对随机样本集使用PF算法实现红外目标运动的跟踪.实验结果表明,和一般PF和均值漂移相比,本文方法具有优越性和更强的稳健性.     

采用尺度空间特征点匹配的红外目标跟踪

针对红外图像信噪比低,对比度不高,目标跟踪困难等复杂情况,提出了一种基于尺度空间特征点匹配的红外目标跟踪算法.设计出一种基于尺度因子变化的高斯卷积模板尺寸自适应调整以及连续帧目标区域双向配准的办法,前帧目标区域特征点匹配出后续帧目标区域特征点,以后者特征点集质心坐标去建立目标跟踪搜索窗,完成在视觉效果差的背景下的红外目...     

复杂背景下兼顾跟踪实时性和跟踪精度的目标跟踪技术研究

由于将CamShift算法在复杂背景和操作条件下应用于视频跟踪,跟踪失败和目标损失的现象将非常容易发生。为了提高复杂环境条件下目标跟踪的精度及实时性,本论文提出了一种能够在复杂环境条件下及时对目标对象进行追踪的技术。以颜色、纹理、目标动作信息的全面特性为基础对CamShift算法作出整改完善,通过组合Kalman过滤器预评估目标对象的动作情况,在目标对象受到制约的情况下,使用运转前的目标对象预先信息,对目标对象物体的动作轨迹执行最小平方运算以及外穿推进,同时基于对象物体的位移情况进行定位信息的预测评估,以助于恢复目标的定位信息直到制约情况结束。经多次实验,相关统计数据表明,这一算法能够用于复杂情形的环境条件下,且当目标对象处于短期闭塞情况下依然能达成目标的连续稳定追踪,在性能上具备出色的实时性。     

水下隐身动目标激光与偏振红外探测技术研究

为解决水下隐身动目标声探测与识别难度大的问题,根据水下动目标运动形成的尾流、尾迹、引起的海面温度变化特征,提出了以低轨卫星为平台,运用红外偏振尾流探测水下目标尾流的方法,结合激光动态深度测量技术和偏振激光探测技术,实现对水下隐身动目标探测与识别。     

对目标跟踪算法发展的相关思考

计算机视觉是一门研究如何让机器实现人眼功能的学科,它旨在让机器拥有同人类视觉系统相当的功能,从而使机器可以代替人类来观察和了解世界。其中,目标跟踪即为计算机视觉的一门分支学科,该研究方向也包含了模式识别、数字图像处理等多种应用于各种学科领域的重要核心思想理论。     

中波红外隐身目标光谱探测的谱带选择方法

针对采用各种隐身技术的红外目标与周围背景之间的辐射差异不明显,导致探测困难这一问题,利用目标和背景在窄波带内的辐射特征具有较大差异这一特性,建立了基于红外光谱探测的谱带内红外辐射对比度的研究。通过对红外辐射相对对比度以及绝对对比度的分析,综合大气条件在整个传输过程中的影响,结合理论计算以及实验分析确定出用于红外隐身目标探测的最优谱带为2.86～3.30m和4.17～4.55m两个窄波带。实验结果表明:在所选取的用于谱带探测的窄波带能够很好的消除背景红外辐射的影响,以此突出目标辐射,具有良好的可探测性。     

Evolutionary algorithm for data association and IMM-based target tracking in IR image sequences

Simultaneous tracking of multiple maneuvering and non-maneuvering targets in the presence of dense clutter and in the absence of any a priori information about target dynamics is a challenging problem. A successful solution to this problem is to assign an observation to track for state update known as data association. In this paper, we have investigated tracking algorithms based on interacting multiple model to track an arbitrary trajectory in the presence of dense clutter. The novelty of the proposed tracking algorithms is the use of genetic algorithm for data association, i.e., observation to track fusion. For data association, we examined two novel approaches: (i) first approach was based on nearest neighbor approach and (ii) second approach used all observations to update target state by calculating the assignment weights for each validated observation and for a given target. Munkres’ optimal data association, most widely used algorithm, is based on nearest neighbor approach. First approach provides an alternative to Munkres’ optimal data association method with much reduced computational complexity while second one overcomes the uncertainty about an observation’s source. Extensive simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed approaches for real-time tracking in infrared image sequences.     

红外成像系统中嵌入式实时信号处理技术研究

应用嵌入式信号处理技术,可使红外成像探测系统具备更高性能、更低功耗和更小体积.描述了以Xilinx公司VirtexⅡPro FPGA芯片为核心的红外成像跟踪嵌入式实时信号处理平台,采用了融微处理器、可编程硬件、信号处理算法和软硬件协同设计于一体的设计方法,为红外成像系统的更新发展打下一定的技术基础.     

基于机动平台的光电经纬仪自稳定跟踪技术

自稳定跟踪技术是机动平台光电经纬仪跟踪的关键技术.针对提高基于机动平台光电经纬仪的自稳定跟踪、定位精度,研究了基于机动平台光电经纬仪的自稳定跟踪技术.通过坐标变换技术将目标点从平台坐标系转换到大地坐标系中,给出了一种基于坐标变换的机动平台预推跟踪方法,通过坐标转换将当前几帧合成角数据转换到大地坐标系,并由合成角轨迹预推下一帧合成角数据,然后将预推结果转换到平台坐标系,实现了机动平台的稳定跟踪.对比了该预推结果和在平台坐标系直接预推结果,表明该预推方法更为准确,更适于实现机动平台的稳定跟踪.