基于 BRDF 模型的空中目标激光散射特性分析

获取目标的激光散射特性信息是进行激光主动探测的重要步骤,从外形特征、表面材料等方面进行了空中目标特性分析,研究了目标光散射模型以及单站激光雷达双向反射分布函数模型,通过三维建模软件建立了空中目标模型,仿真了4种空中目标的双向反射分布函数分布情况,给出相应分析,所得结果是进行激光主动探测回波波形的获取及后续目标探测与识别的基础。     

涂层目标光散射参数的遗传算法

采用遗传算法和DFP算法，建立坦克涂层样片和水泥地样片的双向反射分布函数的参数模型。通过与测试结果比较，该参数模型可有效地描述涂层目标的光散射特性，满足工程使用的要求。     

基于有限分布参数的地面多普勒回波模型

针对目前地面弹目交会的多普勒回波信号实测数据的获取耗时耗力,而基于分布参数法的目标多普勒回波信号生成模型计算效率又低,提出了基于有限分布参数的地面多普勒回波模型生成方法。该方法以地面目标为分布参数目标,选取目标有限个反射较强的散射点作为目标质点,把目标各质点和地面分别对电磁波的反射都放到一起考虑,即有限分布参数法,建立对地目标模型。仿真表明,该方法兼顾模型精度和计算效率,可简捷有效地得到背景为地杂波的多普勒回波信号。     

激光引信脉冲回波的变系数相关检测法

激光引信在云雾背景环境中探测目标时,探测器会接收到与目标反射回波功率相当或较大的云雾后向散射回波,回波信号信噪比低,传统的相关检测法不能实时有效提取目标信息。针对这一问题,提出滑动窗变系数相关检测法。该方法在互相关检测原理的基础上,采用发射信号作为滑动窗模板,匹配被变系数修正后探测信号。通过设定相关系数的阈值,该方法可以利用云雾回波和目标反射回波与模板信号不同的相关性来检测目标信息。仿真结果表明,一定量样本运算后,得到引信系统合适的相关系数阈值,大量样本运算验证该阈值,算法成功率大于92.4%。     

复杂目标激光引信回波仿真

基于辐射度学原理给出激光引信回波仿真模型.目标表面材料的光散射特性用双向反射分布函数(BRDF)表征.目标和激光波束的相互作用由目标表面光散射特性、目标形状、激光脉冲的时间和空间分布决定.分析复杂目标近场回波特征与各影响因素的关系,结果可用于激光近炸引信目标探测算法设计,也可用于引信半实物仿真.     

基于解卷积的自适应空间谱估计方法

针对自适应空间谱估计方法背景级对目标空间方位角分布值估计的影响问题,提出了基于解卷积的自适应空间谱估计方法。该方法首先在自适应空间谱估计方法输出空间谱基础上,采用类狄利克函数和空间谱归一化平均背景级实现点扩展函数设计;然后利用点扩展函数和图像复原中Richardson-Lucy迭代方法对自适应空间谱估计结果进行解卷积,降低背景级及其对目标空间方位角分布值估计的影响。数值仿真和实测数据处理结果表明:该方法作为一种后置处理方法,继承了自适应空间谱估计方法高分辨估计能力,空间谱峰值更加"尖锐";信号谱级比较低时,通过增加迭代次数使其输出空间谱背景级远低于自适应空间谱方法和分子阵处理方法,具有更好的目标空间方位角分布估计能力。     

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/ min 时能保证距离为8 m 的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。     

空中目标电晕放电辐射信号测试

分析了静电目标探测的方法，提出了空中目标电晕放电辐射场的测试思路，研制了基于综合降噪技术的电晕放电辐射信号测试系统，实验室标定表明，该测试系统在有效测试频带内的动态范围大于90dB，测试灵敏度优于100μV／m．通过实验室模拟测试，结果表明该测试系统具有较好的抑制强背景电磁干扰，能实现强背景噪声下的电晕放电辐射信号测试．     

针对半主动激光制导的复杂目标等效BRDF模型研究

将双向反射分布函数（BRDF）的概念延伸到复杂目标的激光散射模型研究中，针对半主动激光制导武器系统，建立了坦克目标1．06μ波段的空间激光散射模型，计算了典型条件下坦克目标的激光散射分布并对结果进行了分析，得出了重要结论。研究证明：该方法对复杂目标散射模型的研究是一种简捷、有效的方法。     

毫米波辐射探测立体目标面元法建模

针对以往毫米波辐射探测仿真中简化目标为平面目标,忽略了目标与背景间相互作用的不足,提出了一种基于面元法建立毫米波辐射探测模型的新方法.该方法通过建立立体金属目标的几何模型、背景目标的统计模型和弹道交会运动模型,计算天线波束内各目标面元反射大气或背景的辐射,进而得到毫米波辐射探测的天线温度.对不同弹道下毫米波辐射探测立体金属目标的天线温度进行仿真,结果表明该方法得到的天线温度与实际探测更加吻合.     

飞机的光电隐身技术

飞机的光电隐身是减小飞机的各种被探测光电特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合技术。光电隐身技术具体可分为可见光隐身技术、红外隐身技术和激光隐身技术三大类。可见光隐身就是要消除或减小飞机与背景之间在可见光波段的亮度与色度差别。红外隐身就是利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等措施,降低飞机的红外辐射强度与特性。激光隐身就是消除或削弱飞机表面反射激光的能力。     

红外/蓝绿双色复合探测抗海浪干扰方法研究

从理论上就红外、蓝绿双色激光对目标和海面的反射特性进行研究,并进行了模拟目标和模拟背景反射特性测试试验。试验结果表明红外、蓝绿双色激光对海面和目标的反射特性存在很大差异,基于理论和试验数据分析,提出红外、蓝绿激光双色复合探测方法,并给出了分区可变阈值的目标判别方法,经试验验证,此方法具有良好的抗海浪干扰效果。     

一种基于双极性脉冲信号的沉底及掩埋小目标探测方法

针对沉底及掩埋小目标探测需求,设计低频双极性脉冲信号,提出基于双极性脉冲信号的空间与时间（简称空时）联合探测方法。分别从频谱、模糊度函数分析探测信号,根据声纳方程分析探测沉底及掩埋目标信混比情况,并搭建试验平台,完成了探测沉底小目标的试验验证。理论分析、仿真计算及试验结果表明：低频、窄波束、小掠射角方式有利于探测沉底及掩埋小目标;低频双极性脉冲信号及空时联合探测方法作为一种新型探测信号及处理方法,可提高沉底及掩埋小目标的空间分辨能力及混响抑制性能。     

定向探测引信天线设计

定向战斗部要求具有能够识别目标方位的定向探测引信,因此,提出了一种能够识别弹体周向四个方向的定向探测方法;通过一个单刀四掷PIN开关控制分布在弹体周向的四个微带天线进行电扫描,当某一方向有目标出现时,即可通过反射回来的微波信号判定目标方位。介绍了该探测器的工作原理;给出了探测器的总体方框图;阐述了探测器各部分的原理及功能;详细介绍了定向探测天线的设计方法;并对电扫描过程中要考虑的因素等进行了分析。     

基于虚拟仪器的目标静电信号采集显示系统

针对使用多个静电探测器探测目标静电信号所提出的实时显示、存储和方便区分各静电探测器测量数据的要求,使用NI PXI6254数据采集卡并结合LabVIEW的开发环境设计了一种基于虚拟仪器的目标静电信号动态实时数据采集显示系统,该系统灵敏度高、CPU占用率低、能够同时实时采集和显示来自多个静电探测器探测得到的目标静电信号;同时,该系统能够以各自的信号输入通道的通道名作为文件名保存成独立的存储文件,避免了数据采集后多输入通道数据分离的问题.实际测试证明,该采集显示系统能够满足多静电探测器探测目标静电信号的要求.     

军用雷达技术的开发动向

对军用雷达的要求，不象对民用雷达那样只探测飞机等大型目标，而是同时要求有探测隐身目标、抗电子干扰能力，低被探测概率、目标识别能力以及同时探测跟踪多目标能力和杂波抑制能力等。为实现上述要求，雷达技术有如下开发动向。１　双站雷达方式以美国Ｆ－１１７为代表的隐身飞机利用向侧向反射和吸收电波技术，减少探测雷达电波反射量，从而减小雷达散射截面。为对付这种隐身目标，采用双站雷达方式，将雷达发射机和接收机分设在两地，可以接收侧向反射电波；而且，该雷达除可对付隐身目标外，在敌接收机位置不固定时，其抗电子干扰和抗…     

水下目标航空磁异常自适应小波增强方法

针对水下目标航空磁异常信号小波增强处理过程中,小波变换分解尺度需要自适应选择以提高增强效果的问题,提出了小波自适应增强方法。该方法基于水下目标磁场航空探测模型,推导水下目标航空探测磁异常信号频带计算公式,建立了航空磁异常信号小波分解尺度选择计算模型,并用于磁异常信号的小波多尺度分解重构处理,实现了水下目标航空磁异常信号的小波自适应增强处理。对仿真信号的处理结果分析表明,该方法可以有效地增强低信噪比下的水下目标航空磁异常信号。     

基于电容与磁复合的装甲目标近程探测方法

针对低伸弹道复杂环境下对坦克反应装甲的精准定距问题,提出基于电容与磁复合的坦克目标探测方法,其中,电容探测进行精确定距,磁探测进行坦克铁磁目标识别,复合体制解决低伸弹道复杂背景环境的干扰问题。理论分析电容探测原理,通过COMSOL仿真对双电极电容探测模型的电极分布进行优化,有效提高了作用精度。理论推导坦克磁场计算式,对坦克目标周围磁场强度特性进行仿真,基于隧道磁阻设计磁探测电路并进行了实验验证;设计基于状态机的电容与磁复合目标探测识别方法,利用多特征量提高了对目标的识别准确性。开展样机实验验证,结果表明,该复合探测方法可实现对坦克目标的准确识别,达到了1 m±0.2 m的定距要求。同时针对对抗四代以上反应装甲探测距离不足的问题,设计单电极自电容探测模型及电路,进行仿真分析,结果表明,探测距离可提高至2 m以上。     

基于MGEKF的被动声纳目标探测数据融合仿真模型开发

针对水面舰编队联合反潜战中目标探测数据融合建模的需求,研究了被动声纳目标探测的修正增益卡尔曼滤波算法,设计了一种在分布交互仿真系统中使用Simulink滤波模型的方法,采用了共享内存技术和Simulink的S函数作为接口与Simulink模型进行数据交互和同步,完成了基于Simulink的角测量系统的被动声纳探测数据融合仿真模型开发。仿真结果表明,该数据融合仿真模型可满足分布交互仿真系统实时性要求。     

航空磁异常探测中的自适应高阶过零检测器

传统航空磁异常探测方法依赖目标信号特性或噪声统计特性的先验知识,造成检测概率低、探测距离短。为了提高航空磁异常信号检测器性能,综合考虑目标信号特征和噪声统计特性,提出一种基于高阶过零法的自适应磁异常探测方法。根据铁磁性潜艇目标信号模型、实测目标高空信号以及稳定无磁环境和复杂磁环境中长时间采集的实测磁噪声,分析目标信号和噪声的特征,研究二者之间的高阶过零统计特性。基于信号的前5阶高阶过零序列构造检测器的检验统计量,设计适用于复杂环境下航空磁异常目标探测的自适应高阶过零（AHOC）检测器。理论性能分析和实测数据验证表明：铁磁性目标信号和磁噪声信号的高阶过零特性存在显著差异,前5阶高阶过零率有明显的区分度;在相同的输入幅度信噪比条件下,AHOC检测器输出的幅度信噪比大于5,抗噪能力更强,且具有良好的弱信号检测能力;AHOC检测器的检测效果优于常规的高阶过零检测器和标准正交基函数检测器,适用于复杂磁环境下的低信噪比探测。