光电侦察技术发展现状与趋势

随着光场多维度调控、高灵敏度光电探测和新型材料等技术的进步,传统光电侦察系统的信息获取能力有了长足进步,但在日益智能和复杂的信息域作战中仍需提升探测精度、信息获取维度和可靠性。分析了光场的多维物理量在光电侦察中的作用机理;总结了光电侦察中光场调控的发展现状,归纳了振幅、传输方向、频率、相位和相干性等物理量的调控能力,分析了典型光电器件在光场调控中的作用;综述了光电侦察技术的发展现状,总结了光电侦察面临的挑战。最后,对光电侦察在人工智能赋能、集成化、全光波段动态侦察和主动多光谱探测模式等方面的发展趋势进行了展望。     

人工制备红外消光材料及其消光性能研究进展（特约）

作为消弱红外成像设备或系统性能的重要手段,人工制备的红外消光材料成为各国争相研究的对象,并取得了阶段性的研究成果。从金属材料、膨胀石墨、纳米材料、水基泡沫、生物材料和复合材料等方面介绍了人工制备红外消光材料的研究现状,阐述了粒子-团簇、团簇-团簇等消光材料粒子凝聚模型,介绍了Mie散射方法、离散偶极子近似方法、T矩阵方法和时域有限差分法等几种典型的消光性能计算方法。分析认为,未来人工制备的红外消光材料将朝着持续时间长、成本低、施放形式多样和环保无毒等方向发展。     

代数迭代法在激光反射断层成像目标重构中的应用

为了提高激光反射断层成像目标重构的图像质量,在目前激光反射断层成像普遍采用反投影算法重构图像的基础上,将CT成像中常用的迭代重建算法引入到激光反射断层成像的图像重构过程中。分析了反投影算法中的直接反投影、R-L和S-L滤波反投影以及迭代重建算法在图像重构中的性能特性。进行了仿真和外场实验,结果表明:在直接反投影基础上添加了滤波器的反投影算法在减小误差和抑噪能力上都明显提高;另外相比于反投影算法,代数迭代重建算法表现出更好的重建质量,且具有更强的抑噪性能。     

生物消光材料大气悬浮沉降特性

生物材料具有生产成本低、粒径分布广、环保无污染等优点,可作为一种新型消光材料。为了更好地研究生物材料的大气悬浮沉降特性,针对制备的球状生物材料FANS 233D,根据斯托克斯沉降规律及粒子数加权平均方法计算其沉降速度。利用团簇-团簇凝聚模型模拟了该生物凝聚粒子的空间结构,结合牛顿第二定律研究了不同空间结构凝聚粒子的沉降速度,并通过凝聚粒子的孔隙率、分形维数对其结构特征加以分析。结果表明:包含不同原始微粒数的凝聚粒子,其平均沉降速度随原始微粒数的增大而增大;包含相同原始微粒数的凝聚粒子,其沉降速度同该凝聚粒子的孔隙率与分形维数有关。针对生物消光材料大气悬浮沉降特性的研究将为其实际应用提供理论基础。     

基于视觉显著模型的遥感图像舰船快速检测

为了降低传统高分辨率海面遥感图像舰船目标检测方法的计算复杂度,提高检测速度,在舰船目标检测中引入了基于直方图对比度的视觉显著模型和空间降维算法,提出一种新的高分辨率海面遥感图像舰船目标快速检测算法。首先对高分辨率遥感图像进行空间降维,然后计算降维图的视觉显著图,突出感兴趣目标区域,最后利用最大类间方差法分割视觉显著图以获取舰船目标候选区域。结果表明,目标检测所消耗的时间减小为原来的10%~12%,弱化了复杂海面纹理背景对目标检测的影响。该研究提高了高分辨率遥感图像舰船目标的检测效率。     

人工制备生物颗粒结构对宽波段消光性能的影响

为研究多态生物颗粒对目标探测等电磁设备的影响,将制备出的絮状生物颗粒等效为子弹玫瑰花型粒子,构建不同分枝数目和分枝长度的生物颗粒,采用离散偶极子近似法计算生物颗粒消光效率因子。结果表明:生物颗粒结构对宽波段消光性能存在较大影响。远红外波段,生物颗粒消光性能与分枝数目和分枝长度成正相关;毫米波段,生物颗粒消光性能与颗粒分枝长度成正相关,与分枝数目关系很小。在研究消光效率因子与分枝数目和分枝长度关系的基础上,构建了生物颗粒远红外波段平均消光效率因子模型。模型的构建将为生物颗粒宽波段消光性能研究以及形态控制提供参考。     

带PROFIBUS-DP接口的智能变频器开发

采用模块化设计思想,设计并实现了一个带PROFIBUS-DP接口的智能变频器.该变频器中采用新型专用通讯接口芯片SPC4,构成PROFIBUS-DP总线中的一个智能从站,使用Intel公司专门为三相交流电机控制开发的80c196MC单片机作为变频部分的控制核心,使用智能功率模块PM100CSA120作为逆变器,给出了主要部分电路原理图和软件流程图.     

天基合成孔径激光雷达成像参数分析

由于空间中没有大气，不存在大气湍流和大气衰减等问题，因此，相对于地基和机载合成孔径激光雷达（SAL），天基SAL有更好的应用前景。为验证中高低轨卫星间SAL成像的可行性，本文中建立了天基SAL成像模型，推导了星对星成像的相干积累时间和脉冲重复频率等参数。利用二体运动轨道外推法，建立了卫星轨道模型。并根据雷达天线波束宽度的限制，计算了激光雷达的收发天线方向图，提出利用目标增益曲线的3 dB波束宽度，获得最大合成孔径时间的方法。最后，通过仿真建立了六种天基SAL应用方式，并分析了不同应用方式下的成像参数，验证了天基SAL成像的可行性。本文的研究为天基SAL成像算法的研究奠定了基础。     

“国防科技大学”专辑前言

科技期刊“传承人类文明,荟萃科学发现,引领科技发展”,高等院校和科研院所承担专业技术人才培养和科研攻关的重任,出版高等院校和科研院所专刊、全面介绍该机构的科研成果,已经成为科技界和出版界共同认可的创新模式。老牌光学期刊Applied Optics近年来出版了美国亚利桑那大学光科学学院、佛罗里达中央大学光学与光子学学院、海军研究实验室、空军研究实验室、陆军研究实验室,中科院长春光学精密机械与物理研究所等机构的专刊,赢得了科技界和出版界的一致好评。     

基于啁啾脉冲的反射层析激光雷达成像

反射层析激光雷达成像具有系统简单及对湍流不敏感的优势,但普通脉冲发射信号难以兼顾远距离和高精度探测的要求.基于上述情况,本文提出了一种基于啁啾脉冲信号的反射层析激光雷达成像处理方法.该方法首先对啁啾脉冲回波进行相干压缩处理,通过对处理后信号的包络提取得到目标在各方向的反射层析投影数据,最后利用卷积反投影算法实现高分辨力的图像重构.仿真结果表明,在同一投影角度,利用该方法得到的包络与目标反射率投影相一致;在投影角度范围大于60°时能够得到目标的轮廓信息,角度范围越大,成像越精确.研究结果验证了该方法的有效性.