地面积水与装甲目标毫米波被动探测信号差异研究

以往毫米波被动探测中以平面金属目标代替立体金属目标(如装甲目标),而平面金属目标的探测信号又和地面积水的探测信号非常相似,所以导致这3种目标难以分辨;针对这一问题,从毫米波被动探测平面金属、积水、装甲目标探测信号的基本理论出发,通过建立目标模型、推导天线温度计算模型,仿真得到了这3种目标的探测信号,查找信号差异并分析总结了造成差异的根源;仿真结果证实了分析的正确性和有效性,为地面装甲目标识别算法的研究提供了必要的理论支撑和分析依据.     

背景和装甲目标毫米波被动探测统计特性研究

根据背景和装甲目标不同的毫米波辐射机理,采用不同的统计方法得到了背景和装甲目标的不同统计特性;针对背景的不均匀性造成的背景辐射特性的非单一性,提出了采用假设检验的方法得到背景的统计分布;针对装甲目标难以得到统计分布的特点,提出了以目标信号复杂度为特征量的装甲目标辐射特性的统计方法;为毫米波被动探测地物及装甲目标识别方法的研究提供了必要的理论依据,具有切实可行的指导意义.     

超声速反舰导弹被动声定位算法研究

脱靶量测量对鉴定被试导弹的实际效能具有十分重要的意义;随着反舰导弹武器试验越来越多的在复杂电磁环境下进行,现有雷达体制脱靶量测量系统易受有源和无源电子干扰系统的干扰,测量数据的有效性大幅降低,难以满足试验鉴定需求;由于声学系统不受外界复杂电磁环境的干扰,为此,提出利用声学方法进行脱靶量测量;该方法在建立超声速导弹飞行的锥面方程后,以时间差为观测量,利用最小二乘法进行求解;并建立导弹飞行姿态及速度的搜索空间,基于极大似然估计思想,采用搜索方式,经有效性分析后,解算出反舰导弹攻靶段飞行轨迹的最优解;仿真计算结果表明,当反舰导弹在靶船上方飞过时,绝大部分区域脱靶量解算精度优于2m,满足试验评定要求。     

基于被动毫米波图像的金属目标特征提取方法[BT)]

针对探测金属目标时其中心难以确定的问题,提出了分割被动毫米波辐射图像过渡带的算法以精确获取其几何尺寸及特征;通过实测金属立体目标的辐射数据矩阵进行成像,对毫米波辐射图像进行基于Canny算子的边缘检测与分析,结合金属目标辐射特性以及天线参数分割目标边缘过渡带,计算金属目标的面积、周长并提取其中心位置;实验结果表明,该方法误差控制在9.3%以内,可以精确提取金属目标几何特征及目标中心。     

基于最小熵和遗传算法的遥感图像特征选择

在分析遥感红外图像特点的基础上,提取了灰度共生矩阵的能量、惯性、熵等14个特征量用于红外图像纹理分析.以最小判别熵可分性判据作为准则,利用遗传算法搜索最优特征子集,实现了遥感红外图像的特征选择.为了验证此算法特征选择的有效性,设计了RBF网络分类器,对遥感红外图像进行分类识别,其结果证明,基于最小熵和遗传算法所得到的特征子集可以简化网络结构,减少训练时间,提高样本的识别概率.     

基于毫米波辐射特性的水面植被检测方法

针对采用3 mm波段辐射计对水面植被辐射特性进行检测的问题,在研究分析了水面的亮度温度和水面植被的介电特性的基础上,采用相干法建立了水面植被辐射特性的多层介质模型,与3层介质模型相比,仿真结果与实验数据更加吻合,表明多层介质模型能更精确地模拟水面植被的辐射特性;通过实验得出,在不同的入射角下,水面植被亮温相比水面亮温均有上升,说明水面相比植被具有亮温低、冷目标的毫米波辐射特征,可利用毫米波辐射特性监测区域内水面植被。     

用于被动声探测的时间延迟估计技术

为了提高被动声信号定位精度,建立高精度延时,总结了用于被动声探测系统的时间延迟估计方法,分析了现有时间延迟估计方法的优缺点,结合国内外研究现状,评述了用于被动声探测的时间延迟估计技术的发展。     

基于APD线列的单光子探测计数研究

单光子探测系统可以对单个光子进行探测;探测系统含有探测部分、淬灭电路部分和计数部分;探测部分主要由工作在盖革模式下的雪崩光电二极管组成;在盖革模式下的雪崩光电二极管发生雪崩后不能自然停止,淬灭部分主要为了主动抑制雪崩电流,快速降低雪崩电压,以达到提高探测效率,降低错误计数的目的;APD线列产生多个光子脉冲信号,计数部分的主要功能是对多路光子脉冲信号进行计数、显示并且可以控制每路APD的比较电压,保证每路APD淬灭电路的正常工作。     

基于垂直线列阵的深海被动目标定深精度分析

首先研究了在深海环境下,采用三阵元垂直线列阵水声探测系统进行被动目标定深的基本原理,推导出了估计目标深度的理论公式.然后分别从随机误差、阵元配置偏差和相干多途水声信道的干扰的角度,对影响被动目标定深精度的各个误差源进行了理论分析,推导出了相关的理论公式,并提出了时延系数的概念.通过仿真实验,总结出各个误差源对被动目标定深精度的影响的规律,为进一步开展被动目标定深研究、提高被动目标定深精度奠定了基础.     

基于FMCW毫米波雷达的生命探测研究与设计

毫米波雷达能够非接触性地检测电磁波信号,FMCW毫米波雷达传感器能采集生命的呼吸和心跳等特征信号。对FMCW毫米波雷达的原理和人体生命体征信号研究分析,提出了多路信号复用技术探测方法。采用FMCW毫米波雷达传感器,STM32芯片为主控制器的方法,结合Wi-Fi无线通信技术设计一个生命探测系统。经过实验测试,系统可以在短距离非接触条件下探测生命体征信息。     

典型地物的毫米波双极化辐射特性测量技术研究

针对典型地物目标的毫米波双极化辐射特性数据库不完善的问题,对天空、水面和植被土地3种典型地物目标进行8mm波段双极化辐射特性研究,并对比水平和垂直方向的辐射温度,分析它们的极化现象;根据毫米波辐射测量的基本原理,设计了8mm波段双极化辐射计和定标源;以典型地物背景的毫米波辐射特性为基础,利用8mm双通道辐射计对3种地物背景的辐射特性数据进行采集,并进行处理与分析;实验探究了不同地物背景的极化效应,丰富了辐射特性数据库,为典型地物目标成像和目标识别提供了有效的数据支持。     

基于分形特征的复杂环境目标检测方法研究

针对复杂的自然背景下的运动目标检测,提出了一种基于分形特征的运动目标检测算法;该算法利用目标的分形维数与自然背景分形维数的差异将目标从背景检测出来;首先应用改进的地毯覆盖法快速得到图像的分形维数,然后通过比较邻域之间分形维数的相互关系进行目标检测;实验结果表明,该方法能对复杂背景下的运动目标进行检测,由于采用分块求分形特征的方法,能有效地减少搜索目标所带来的计算量,算法过程简单、检测速度快、检测结果精确,目标与背景对比度的变化对检测结果几乎没有影响,且噪声对该算法的检测结果影响较小;在运动目标实时检测问题上有着很好的实用价值和应用前景。     

基于机械臂毫米波天线测试系统设计与实现

测试天线波瓣图是分析天线性能的重要方法,随着毫米波天线的大量应用,如何开发出部署灵活,成本较低的毫米波天线测试系统,成为毫米波天线大批量生产的关键,针对此问题,开发出了基于机械臂的毫米波天线测试系统。同时,针对目前平面天线测试系统测试功能单一的问题,基于机械臂的毫米波天线测试系统,不仅能够执行平面近场测试,还能够进行柱面近场、球面近场以及远场测试任务。通过对机械臂实际的精度测量实验和机械臂关键运动参数的计算,验证了基于机械臂测量毫米波天线的可行性并为系统软件设计提供了理论基础。通过与传统平面天线测试系统测试数据比较,增益偏差0.73%,波束宽度偏差1.4%,副瓣偏差1.37%,测试结果一致性较好。实际应用表明该系统能够满足毫米波天线的测试需求,为毫米波天线测试提供了重要手段。     

可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器

针对多声表面波传感器系统中各传感器信息读取时会产生通信碰撞的问题,提出了一种可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器;通过分析声表面波温度传感器的回波脉冲信号,将沃尔什码作为编码内容实现了多声表面波温度传感器系统中各传感器的正交编码;将传感器对应的匹配信号与系统回波信号进行互相关运算,提取了系统中各传感器的感测温度信息,达到了防碰撞通信的目标;该传感器兼顾编码效率和加工工艺两方面要求,简化感测信息提取的复杂程度;仿真实验验证了上述理论的正确性。     

基于位置估计不确定性的被动传感器数据关联算法

针对当前多无源传感器数据关联算法构造关联代价时,未考虑位置估计不确定性所引入的误差,提出一种基于位置估计不确定性的被动传感器数据关联算法;首先通过量测与伪量测概率密度函数之间的瑞利熵构建关联代价函数,以准确描述两个相似的概率密度函数之间差异,然后通过具体实验测试本文算法的有效性和优越性;实验结果表明,相对于当前经典的数据关联算法,文章算法提高了数据关联的正确率和速度,具有更高的实际应用价值。     

无人飞行器视觉SLAM特征检测和匹配算法研究

近几年图像局部特征检测和描述在机器人视觉中得到了广泛的应用,鲁棒的、快速且高精度的视觉特征检测和描述算法对飞行器进行实时的位姿估计和地图构建具有决定性意义;针对四旋翼无人飞行器平台的RGB-D传感器同时定位与地图构建(SLAM),讨论FAST、STAR、SIFT和SURF等检测算法和ORB、FREAK和SURF等匹配描述符的性能,对不同的特征算法进行对比评估出最合适的特征检测方法和匹配描述符;最后,基于Eclipse与OpenCV平台进行了实验,实验结果表明FAST检测和FREAK描述符比其他方法更适用于四旋翼飞行器在板视觉SLAM,且能基本满足实时性。     

基于耳蜗模型的舰船噪声谱分析

为提取舰船噪声听觉特征,应用被动长波模型对舰船噪声进行了分析,得到噪声信号的二维时空分布。给出了4种一维特征,它们能够分别从不同侧面反映舰船噪声时频幅特征,同时简化了特征的描述方式。大量实验表明：基于听觉模型特征分析结果,较全面地反映了舰船噪声的听觉特征,为被动声纳目标识别提供了新的特征分析方法。