基于改进伽马曲线的星载长波红外焦平面非均匀性校正算法

随着长波红外探测器技术的进步,通过选用宇航级大阵列长波红外探测器,天基红外遥感卫星技术得到快速发展。长波红外探器响应强非线性导致传统的基于线性模型的非均匀性校正算法校正误差大,从而影响卫星在轨使用效能。针对该问题,结合大量实验室数据和卫星在轨数据的统计分析结果,建立了一种新的长波红外探测器非线性响应模型,据此提出了一种基于改进伽马曲线的非均匀性校正算法,以有效克服探测器响应强非线性对校正精度的影响。该算法首先建立基于改进伽马曲线的探测器非线性响应模型,依据此模型对获取图像进行非线性压缩映射,实现探测器响应的线性化,然后利用星载基于定标技术的线性化算法实施非均匀性校正,同时,定标温度点根据所建立模型参数动态更新,最后通过逆非线性化压缩映射还原出实际的非均匀校正后的图像。基于人造黑体和在轨实景红外图像的实验结果表明,该算法有效解决了探测器响应强非线性对校正精度的影响,校正后图像的视觉效果和定量化指标均优于传统的星载非均匀校正算法。     

一种轻量化高效率P频段数字阵列模块设计

为了满足未来大型相控阵天基雷达对低剖面、轻量化有源天线阵面的需求,设计了一种P频段14通道数字阵列模块(Digital Array Module,DAM).通过精简的系统架构设计、高密度集成的电路设计和紧凑的结构设计一系列技术方法,克服了DAM小型化和轻量化的设计难点,同时又获得了高效率和其他优良的电性能.最终研制得到样机,质量低至2.23 kg,效率达到45％(10％工作比),在天基雷达领域具有很好的应用前景.     

北斗卫星系统在空间飞行器天基测控中的应用研究

鉴于北斗卫星系统在空间信息传输中的重要作用,结合我国空间飞行器发展现状及应用需求,对基于北斗卫星系统的空间飞行器天基测控技术进行研究。介绍了北斗卫星系统组成及应用前景,论述了天基测控技术在提高空间飞行器测控能力方面的巨大优势及国内外天基卫星资源的建设及发展现状,给出了基于北斗卫星的空间飞行器天基测控系统组成模型,并结合北斗卫星系统特点及空间飞行器特殊应用需求初步梳理了北斗卫星应用于空间飞行器天基测控需解决的“扩展服务接入”、“高速数据传输”、“信息安全传输”三项关键技术,最后通过北斗卫星通信链路试验表明性能指标满足空间飞行器天基测控需求。     

天基预警雷达低自由度STAP方法研究

受卫星高速运动和地球自转影响,天基预警雷达杂波在俯仰-方位-多普勒三维空间呈紧耦合特性,极大降低了传统空时自适应处理(STAP)方法的慢速运动目标检测性能。采用方位-俯仰-多普勒三维STAP可实现天基预警雷达杂波解耦,但与非正侧机载预警雷达杂波的三维松耦合情况不同,该应用需要较大系统自由度才能实现次最优杂波抑制性能,所带来的巨大运算负担和均匀样本需求使其难以应用于实际。针对上述问题,该文首先构建了天基预警雷达平面阵回波空时信号模型;然后详细分析了其杂波在方位-俯仰-多普勒三维空间的紧耦合特性;最后提出了基于级联处理的低自由度三维STAP方法,利用空域加权子阵合成预先衰减副瓣杂波,再利用俯仰-多普勒自适应处理抑制剩余各次距离模糊主瓣杂波。仿真实验验证了所提STAP方法可在低运算复杂度和小样本需求条件下实现次最优杂波抑制性能,因此适用于天基预警雷达实际应用。      

一种天基预警雷达目标运动参数估计方法

天基预警雷达系统中,由于卫星平台和目标间存在高速径向运动,回波信号会产生距离徙动和多普勒走动,导致FFT相参积累增益降低,不利于微弱目标检测。为了提高检测性能,需要准确估计出目标的运动参数,并对回波信号进行运动补偿。首先建立了目标回波模型,分析了回波距离徙动和多普勒走动特性;其次利用Keystone变换校正回波距离徙动,并通过对多普勒模糊数的广义最大似然估计和MTD处理估计出目标的径向速度;然后对校正后的回波信号在方位向作延迟自相关处理,再利用FFT和Jacobson校正算法估计出目标的径向加速度;最后通过仿真实验验证了本文算法的有效性。     

基于VFT的反红外识别能力评估指标研究

弹头和诱饵的反红外识别能力是导弹突防能力的重要内容,利用价值中心（value-focused thinking,VFT）法构建弹头和诱饵反红外识别能力评估指标的价值模型,并分析了评估指标的评分函数,来研究影响弹头和诱饵反红外识别能力的关键指标。     

天基预警系统中的目标识别方法与技术

针对弹道导弹防御系统中天基预警系统运用问题,主要结合弹道目标光电识别机理,从美国天基预警系统识别方法及红外与激光目标识别技术手段入手,在温度测量、测辐射强度、红外成像、激光测量、激光成像等关键技术方面,系统地论述了在反导系统弹道目标识别中所运用的光电子学方法与技术.最后就天基预警系统中光电识别技术的优势,提出了开展天基预警系统目标识别研究的原则性建议.     

天基预警雷达MPRF的设计与选择

根据天基预警雷达天-空下视工作模式中波束覆盖区域面积随扫描角变化的特点,分析在雷达参数约束下不同波束位置驻留时间的选择和分配;在考虑地球自转带来的主瓣杂波展宽的基础上,确定M/N准则和重频范围,并利用遗传算法,设计一组适用于整个搜索空域的中脉冲重复频率(MPRF);最后通过具体实例利用距离-多普勒盲区图进行了验证.     

基于端侧计算的天地一体化SDN实现思路

天地一体化网络结构复杂，并且存在网络异构、拓扑动态、间歇连通、节点高度暴露等特性，传统SDN实现存在诸多限制，提出了一种基于端侧计算的SDN实现方法，基于SDN理念实现的天地一体化信息网络，将天基网络控制与数据分离，利用通信端（移动终端和固定地面骨干网络）的计算能力，卸载天基平面的SDN控制器的计算工作量，从而实现了数据转发平面的极大简化，并提出了切实有效的验证方法。     

轻型高灵敏暗弱空间目标探测光学相机技术

天基光学相机是空间目标探测的重要手段，世界主要航天大国大力发展天基空间目标探测技术以确保空间态势感知能力。首先介绍了国外应用于微纳卫星平台的典型空间目标探测光学相机，分析了天基光学探测手段的优势。其次针对基于微纳卫星平台的空间目标探测应用需求，提出“高效率镜头结合高灵敏器件”解决方案，并对光学相机进行了性能评估与设计参数分解。最后针对应用指标要求开展了系统设计与相机研制，并通过地面试验进行了性能验证，达到了预期探测效果，实现了5 kg级光学相机优于13星等的探测能力，可广泛部署于微纳卫星平台，为我国空间碎片研究、航天器碰撞预警提供高实时性数据支撑。