天基跟踪层星座性能建模与仿真

随着高超声速武器技术的快速发展和实战化部署，美国有针对性地提出了建设国防太空架构跟踪层计划的设想。首先，介绍了跟踪层卫星主要设计性能参数；其次，建立了跟踪层星座覆盖性能分析模型、探测能力分析模型和跟踪性能分析模型；最后，通过仿真计算对跟踪层系统性能进行了分析，并推断了系统全星座最小卫星数量、探测灵敏度和全球目标最优跟踪精度等核心能力。分析结果对相关系统信息处理算法研究、载荷与星座方案设计具有重要参考价值。     

伪线性主动段弹道估计方法

该文主要分析了星载被动传感器对目标的运动参数估计问题,它也是空间预警系统的关键技术之一。文中提出的伪线性测量-卡尔曼滤波(PM-KF)的弹道估计方法减小了测量方程非线性所带来的估计误差,较之EKF滤波有更好的估计精度。     

基于JPEG-LS帧间扩展的图像无损压缩算法

介绍了JPEG—LS帧间三维扩展的无损压缩算法,分析算法原理和性能在帧间扩展上的改进,给出了帧间编码的基本预测模板。在考虑邻域像素的相关性的基础上,采用自适应选择帧间／帧内预测与运动补偿技术实现了压缩比的提高。通过实验,对帧内压缩与帧间压缩在压缩比与运算复杂度作出了定性和定量的分析比较。     

系统误差的不确定性与参数估计精度折合

考虑了系统误差的不确定性对参数估计精度的影响问题.建立了基于多源数据融合系统输入测元系统误差的状态空间及其分布,将参数估计精度转化为精度矩阵表示.讨论了一致误差模型和基于系统误差诊断的数据融合处理系统的精度函数,给出了数据融合处理精度评估的精度折合因子方法,建立了基于系统误差状态空间的精度评估理论和计算方法,该方法也可对不同数据融合处理模型的能力进行定量比较评价,计算分析和实际应用表明了该方法的适用性.     

基于视轴矢量序列的目标轨迹确认方法

针对椭圆轨道红外监视系统图像畸变大,基于图像配准进行目标轨迹确认误差大的问题,提出基于视轴矢量序列的目标确认分析方法;建立了目标视轴矢量序列的状态转移模型和观测模型,利用GM-PHD(Gaussian mixture probability hypothesis density)滤波器对目标视轴矢量进行滤波实现目标确认...     

导弹助推段天基红外探测的像面照度模型及其应用

波段选择是导弹助推段天基红外探测系统设计首先需要解决的问题.无论是中心波长的确定,还是波段宽度的设定,都应有合理的依据.本文提出了导弹助推段天基探测的像面照度模型,并根据模型得到导弹助推段天基红外探测系统的目标与背景信杂比作为目标函数,利用信杂比的最大化作为波段宽度选择的依据,进行探测波段的选择.分析结果表明,以H2O,CO2吸收带2.7μm和4.3μm为作为红外探测系统的中心波长有其固有的合理性,不同的波段宽度选择将使信杂比产生显著变化.本文所建立的像面照度模型对遥感器设计和性能估计亦有重要意义.     

云场景下天基红外探测可用度快速评估

天基红外探测场景下,云的存在会对目标探测造成严重干扰,导致无法连续检测跟踪目标,降低系统探测效能。系统在凝视工作模式下,背景在一段时间周期内变化较小,可根据背景特性建模分析不同云场景下探测系统的可用度。将理论分析、图像仿真、解析建模等多种手段相结合,对云场景下天基红外探测可用度进行快速评估。首先通过对目标穿越云层时的信杂比变化进行分析,建立可用度的初步估计模型,确定可用度的影响因素。然后在图像仿真和解析建模中,基于仿真结果拟合了信杂比低于阈值图像帧数跟云参数之间的线性关系,并结合参数物理含义建立可用度解析模型,采用回归分析法确定模型系数。最后基于新的仿真工况对比天基红外探测可用度的仿真值、初步估计值和解析预测值,验证模型的准确性和鲁棒性,该模型可作为系统可用度效能评估的有益参考。     

基于多传感器融合的红外图像序列检测性能分析

针对红外图像目标检测性能问题,从多传感器融合算法的典型流程出发,推导单帧检测性能、多帧检测性能和多传感器融合性能的关系,并从理论上对单个因素的影响进行定量分析.分析结果表明,多传感器融合的性能比单帧检测性能和多帧检测性能更优越.     

基于生成MRF和局部统计特性的红外弱小目标检测算法

红外复杂背景中的弱小目标检测问题可看作是马尔可夫随机场理论框架下红外图像中背景与目标的二元分类标记问题.基于马尔可夫随机场后验概率模型, 提出利用先验的目标信杂比信息和图像局部统计特性构建观测图像后验概率模型的方法, 并采用经典ICM (Iterated conditional mode)方法对图像最优标记结果进行估计.仿真试验结果表明, 算法在保证目标标记结果准确率的同时, 有效降低了背景的误标记概率; 且由于采用局部统计特性进行建模, 算法有效降低了模型参数与标记结果间的关联性, 提高了最优标记估计的收敛速度.