激光发射天线仿真平台设计

为了给激光发射天线的设计优化提供一种可视化自动设计手段，采用MATLAB仿真技术构建了一种基于倒置望远镜系统结构的激光发射天线仿真平台, 进行了激光发射天线的理论分析和仿真实验验证。通过灵活设置激光谐振腔关键结构参量以及倒置望远镜系统透镜组合方式，实现了发射天线发射前后的激光2维光强分布、激光3维光强分布、激光光束3维结构以及变换后激光束腰与透镜组合离焦量的关系曲线的仿真。结果表明，波长550nm的激光变换后束腰半径从0.073mm变为12.202mm，发散角从0.275°变为0.00164°，成功压缩了激光发散角; 此平台进行的仿真过程形象直观，可根据需要自动优化设计出最优的激光发射天线结构。该仿真平台的构建为激光发射天线的可视化自动设计提供了全新的方法。     

热容激光器介质热效应及补偿分析

阐述了闪光灯抽运钕玻璃棒热容型激光器重频工作方式下瞬态温度分布模型和热透镜焦距模型,进行了数值计算,并和常规冷却模式下进行了比较研究.结果表明:热容型激光器工作物质中心温度低于表面温度,温度梯度较小;热容模式下热透镜效应为负透镜效应,且热效应的变化趋势比冷却模式下简单得多,热畸变的大小比冷却模式也小,抽运结束后恢复到无畸变状态的时间较之冷却模式也短的多.最后分析了热透镜效应的补偿方法,利用动态调腔法是困难的,利用双压电晶片镜法是可行的.     

光学应变测量系统研究现状与展望

随着光学测量技术在应变测量中的应用,应变测量进入一个新的领域,特别是随着光纤传感器技术的全面发展,光学应变测晕技术逐步成为了应变测量的主要技术.为此,介绍了几种光学应变测量系统及其应用,了解了现在光学测量技术在应变测量方面的现状,提出了一些光学测量在应变测量方面的进一步研究方向.     

基于氧气光谱吸收的被动测距中无云天空背景辐射特性研究

氧气吸收率是利用氧气A 吸收带进行被动测距技术计算的核心,将包含氧气A 吸收带在内的无云天空背景辐射和黑体辐射作为研究对象,利用CART 软件模拟计算了不同观测天顶角、不同时段、不同太阳天顶角的无云天空背景氧气吸收率分布,并与不同观测天顶角、不同距离下的黑体辐射氧气吸收率进行了比较分析,结果表明:当探测距离大于3 km 时,黑体辐射的氧气吸收率大于无云天空背景辐射氧气吸收率,所以根据不同观测条件设置被动测距的氧气吸收率阈值,可提高对目标的探测概率,降低背景辐射对被动测距的影响。     

相关K分布法在氧气吸收被动测距中的应用

为快速、准确地解算氧气吸收被动测距技术中氧气吸收率所对应的路径长度,对该项技术中氧气吸收率与路径长度的数学模型进行了研究。首先证明了不同温度压强下氧气吸收系数分布的强相关性,给出了吸收系数分布随温度和压强的变化规律;其次利用相关K分布法和曲面地球模型建立了实际非均匀路径上氧气吸收率与路径长度的数学模型;最后对提出的模型进行了理论分析与实验验证。结果显示:本文数学模型不仅能够很好地适应不同大气模式的变化,而且能够快速、准确地计算出指定路径上的氧气吸收率曲线和目标距离;平均数学模型下的相对测距误差为4.4%,消除背景减小测量误差后数学模型解算距离的相对误差仅为1%。结论表明:利用相关K分布法建立的数学模型能够很好地解决氧气吸收被动测距技术中的距离反演问题,可为被动测距技术的进一步优化和应用提供理论支撑。     

基于Matlab的CCD激光损伤仿真设计

构建了一个基于Matlab GUI人机交互良好的CCD激光损伤仿真平台,成功实现了在不同条件下对CCD激光损伤的仿真,并且能够灵活设置激光器关键参数以及出射激光辐射作用距离,对不同条件下所得仿真结果进行对比分析。此CCD激光损伤仿真平台得出的仿真结果形象直观,为设计人员优化设计光电对抗中的激光器及进行激光毁伤评估提供了新的手段。     

全向凝视红外多目标处理系统

针对大视场红外多目标实时侦察和跟踪的急需,提出了一种基于红外鱼眼镜头的全向凝视型多目标跟踪和处理系统。采用红外鱼眼镜头和512 pixel×512 pixel硅化铂焦平面探测器组件实现对威胁目标的全空域包容和全时域实时侦测。设计双数字信号处理器系统的红外多目标处理系统硬件,实时进行多目标识别和跟踪算法的数据处理,给出了读出电路和逻辑框图。对某型机动目标进行了多目标的跟踪实验,采集到包含目标1、目标2的序列红外图像。两目标的理论运行轨迹和实际解算出的运行轨迹比较,验证了系统工作的有效性和多目标跟踪的实时性。     

全向凝视型多目标识别实验研究

针对目前大视场凝视红外多目标处理技术的急需,提出了基于红外鱼眼全向凝视型多目标识别数据处理系统和威胁水平排列算法。给出了全向凝视型多目标识别系统组成、硬件电路和算法实现方法,通过采集序列红外图像,实现不同目标在航路、距离、方向、速度等参数的提取。综合目标运动速度、加速度、方向等因素,对多目标威胁等级排序。通过半实物仿真红外多目标源的配合实验,证明了识别系统的可行性和处理精度。     

红外凝视系统下改进的广义概率数据关联跟踪算法

广义概率数据关联算法作为一种全局次优的数据关联算法,以其新颖的可行性划分规则和较少的计算存储需求引起了人们的广泛关注.为了进一步提高数据关联的精度,从红外凝视系统中目标的特点出发,利用目标方向差和灰度变化因子的概念,得到了量测在目标方向和灰度约束下的互联概率;结合GPDA算法得到的基于距离信息的互联概率,利用加权和的方式即可得到引入方向信息和灰度信息约束后的新的互联概率.该算法不仅充分利用了原GPDA算法的优点,而且通过方向和灰度约束降低了错误关联的概率,使得关联精度得到了进一步的提高.通过该算法与原GPDA和JPDA算法对杂波环境下多目标跟踪性能的对比分析,可以得出该算法在继承了原GPDA算法的基础上,以较小的计算量代价使得跟踪性能得到的很大的改善.     

恶劣气象条件对红外鱼眼跟踪系统影响的研究

随着战场空间的不断拓展和红外探测技术飞快发展,全空域的红外探测系统的威胁侦测成为提高已方武器系统生存能力的关键。然而,由于恶劣气象条件对红外的衰减作用,使得红外探测系统的作战效能受到了一定的影响和限制。文中基于红外鱼眼镜头的多目标跟踪系统,分别分析了霾、雾、雨、雪等恶劣气象对红外辐射衰减的衰减系数,以及衰减系数与能见度之间的相互关系,对各种不同气象条件的衰减效应进行了分析比较,并通过理论分析和实验得出了恶劣气象对鱼眼红外多目标跟踪系统的影响。