双波段模式下的雷达数据处理系统设计

双波段雷达和两面阵天线相结合,可应用于机载预警雷达。针对机载预警雷达的目标跟踪问题,在双波段数据融合的基础上,分析了高、低精度通道和双波段串行合并式的滤波误差,并导出了测量噪声方差和滤波迭代次数对跟踪性能的影响,然后从两个波段的配置和总滤波迭代次数两个方面,给出了两面阵双波段雷达数据处理系统的设计原则。蒙特卡洛仿真实验的结果与理论分析结果高度吻合,由此可知,根据理论分析设计的数据处理系统是有效的。     

开放式机载时间同步系统的架构设计

针对现有机载时间同步系统在综合航电系统架构下通用性和可扩展性不足的问题,提出了一种具有开放式特征的机载时间同步系统架构。首先根据机载时间同步系统应用需求,分析了机载平台可选的技术手段,然后围绕时间链路、时间处理、时间管理、时间应用等基本要素,将机载时间同步系统自上而下划分为三个部分,从而形成分层次的机载时间同步架构。该架构在层间采用了标准开放接口,能同时兼容多种机间时间比对链路,具备多时间管理和时间品质评估的能力。最后,介绍了该架构下的时间同步实现流程,并分析了影响同步精度的主要误差环节。桌面测试结果表明,所提架构能够实现优于10 ns的时间同步精度。     

基于多普勒频移的接收机动态性能的测试与分析

本文分析了天线圆周转动引起的多普勒频移变化规律．分别从多普勒频移和多普勒频移变化率的角度出发对天线圆周运动与机载直线运动状态进行了比较,提出了从多普勒频移变化率角度着手研究通过天线圆周运动模拟检测机载直线运动状态下接收机动态定位精度的基本方法。采用天线圆周运动检测方法,检测并详细分析了GPS接收机在天线圆周运动条件下的单点和载波相位差分数据定位精度．给出了该型号接收机在不同运动状态下的单点和载波相位差分数据定位精度。最后．指出了该测试系统在检验其他型号GPS和北斗接收机动态测量精度和跟踪性能等方面的推广应用。     

基于机动检测的参数自适应跟踪算法

在机动目标跟踪中,传统当前统计模型卡尔曼滤波算法对弱/无机动目标跟踪精度不高,对突发机动跟踪精度显著下降,且跟踪性能受限于先验参数.针对上述问题,本文提出一种基于机动检测的参数自适应机动目标跟踪算法,算法利用新息的概率分布特性构建双阈值检测门限,依据检测结果进行参数自适应调整.首先,利用加速度预测误差方差信息,自适应调...     

基于Qt的机载侦察雷达数据分析系统的研究及应用

动目标跟踪和SAR成像是机载侦察雷达最重要的两个功能,为了快速准确地统计出机载侦察雷达在试验中这两项指标,结合相关的国家军用标准,本文研究了基于差分GPS的机载侦察雷达跟踪精度分析方法和基于双线性插值、向量外积的SAR图像目标定位方法,且利用Qt平台开发实现。本文方法已在某型号雷达定型试飞中应用,方法正确可行。     

基于空间光调制器的双目标同步光束跟瞄系统

传统的光束偏转技术由机械装置实现，然而机械装置具有机械惯性，会导致光束抖动。基于液晶空间光调制器（LCSLM）的新型光束偏转技术不仅能够克服机械惯性的缺陷，而且能够实现单光束输入、多光束输出，无需使用多个装置即可同时控制多光束偏转。为了实现多目标的光束跟瞄，本团队提出了一种基于多光束生成方法的多目标同步跟踪和瞄准方案，该方案将相机作为位置探测器，并使用LCSLM偏转光束对目标进行跟瞄。此外，本团队设计并搭建了双目标的同步光束跟踪和瞄准实验系统，当目标分别以2、3、4、5 mm/s的速度移动时，光束跟瞄的测量均方根误差分别为2.7045、5.6014、8.3823、11.9011μrad。此双目标跟瞄系统有望应用于激光通信网络的双光束跟踪中。     

舰载光电伺服设备的设计

舰载光电伺服设备由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,从而对系统的稳态和动态精度会有很大的影响。为解决在海面上远距离跟踪目标精度不高的问题,提出通过CA模型最小二乘法以及船地坐标转换滤波原理,将速度前馈到双闭环伺服控制的速度环中。其位置环、速度环采用一阶、二阶滞后超前串联校正调节器,根据不同的跟踪状态在程序中切换一阶、二阶调节器以达到良好的跟踪效果,最后再加上19位高精度的旋转变压器构成完整的双闭环伺服控制系统,提高了跟踪精度。试验表明:某舰载光电伺服设备使用中波红外跟踪方式远距离跟踪目标,脱靶量最大为35″,旋变反馈角度位置合成值与雷达测得目标实际角度值一致,最大跟踪误差仅为100″,远小于工程中要求4'的跟踪精度。     

基于二维振镜与位置灵敏探测器的高精度激光跟踪系统

提出了一种基于二维振镜与位置灵敏探测器的高精度激光跟踪系统;基于光线追迹方法建立跟踪系统的几何光学模型,并对跟踪系统进行误差分析,通过仿真对激光跟踪系统的指向精度以及跟踪性能进行分析。仿真结果表明:在跟踪距离100 m处,跟踪系统的位置指向精度可达0.35 mm,角度指向精度为0.72″,跟踪范围为-10°～10°,最大跟踪速度可达3.6 rad/s,能够实现对远距离快速运动目标的高精度实时主动跟踪。     

基于多台北斗接收机的测姿精度对目标定位精度影响分析

飞机姿态测量是无人机系统目标定位的重要环节。该文拟采用多台北斗天线测姿,分析了北斗接收天线测姿精度对机载光电平台目标定位精度的影响。为此,本文建立机载光电平台目标定位系统模型,用蒙特卡洛法分析目标定位误差,并对飞机姿态测量误差在0.05°~1°范围内以及飞行高度在1 000~8 000 m时的垂直下视和斜视目标定位误差进行比较。实验结果表明,在姿态测量误差及飞行高度范围内,垂直下视目标定位高程误差在20 m左右,平面定位误差为23~65 m;斜视定位（-60°斜视,俯仰轴以水平向前为0°）大地高误差为20~30 m,平面定位误差为24~71 m。同时分析了天线摆放及基线长度对测姿精度的影响。目标定位误差主要与飞机姿态角测量误差、北斗系统误差、光电平台方位角和高低角测量误差有关,还与目标与飞机之间的斜距有关。飞行高度越大,光电平台高低角越小,斜距越大,则目标定位误差越大。基线越长,测姿精度越高,当基线垂直时,横滚角误差最小。     

机载多传感器跟踪航迹数据融合研究

随着机载传感器的增加和性能的提高,使目标探测和跟踪信息更加全面,精度也大大提高,但机载显示和火控需求的参数是唯一的,所以需要对不同传感器探测和跟踪的目标信息进行融合.本文针对机载传感器特点和飞机平台参数需求,对多传感器跟踪生成的目标航迹数据融合进行了研究,并给出了相应算法.     

空中光电跟踪平台的引导精度分析

提供了一种以飞行器为搭载平台的精密光电跟踪系统引导精度的分析方法,以两类引导设备为例,从经典误差分析方法出发,分析了引导精度的主要影响因素,包括引导设备的测量误差、空中平台的姿态测量误差及数据传输延迟等,并指出其关键影响因素是引导设备的测量误差,可通过合理设计飞行航路避开最大误差区域或更换高精度引导设备两种途径有效减小引导误差。     

Bearings-Only Target Motion Analysis Using a Dual-Waveband Infrared System

Infrared systems are widely used for target detection, designation and tracking. For example, an Infrared Search and Track (IRST) system, as a typical airborne or shipboard detecting device, is widely equipped for the remote target detection and tracking. In recent years, the problem of target motion analysis (TMA) and tracking has been studied increasingly extensively. In an airborne infrared system, the problem becomes more difficult due to absence of range information. In this paper, the infrared model and motion model of typical aerial targets are described. An airborne dual-waveband IRST system, which is quite familiar nowadays, is choosed for implementation of target motion analysis. Based on the above, a novel and more practical algorithm of target tracking via bearings-only measurements is formed and the major parameters are defined according to a typical airborne dual-waveband IRST system. Finally, data simulation is implemented, and the results demonstrate the new algorithm has a better performance than before for bearings-only target tracking.     

复杂背景下红外运动点目标检测算法研究

讨论了复杂背景下低信噪比运动点目标的检测和跟踪问题，提出了基于卡尔曼滤波理论的背景预测，数学形态学膨胀累加，图像流航迹关联和二级并行假设检验的点目标检测方法。实验结果表明该算法能够较大程度提高红外图像的信噪比，有效地检测和跟踪点目标，并且能够解决目标丢失以及跟踪过程中出现目标的问题。     

基于SCFT处理算法的机载SAR运动补偿

该文较为详细地分析了高分辨率机载SAR数据处理中,有关目标距离单元徙动(RCM)校正和平台运动偏差的精确补偿问题。将平台运动偏差分解为空不变和空变分量,利用机载SAR系统传递函数以及SCFT算法,提出了目标RCM校正与平台MOCO合并处理的方法。仿真结果验证了方法的正确性。     

一种高精度机载GMTI雷达数据滤波方法

针对机载GMTI雷达地面机动慢速多目标跟踪难题,提出了一种新颖的高精度机载GMTI雷达数据滤波跟踪方法。针对机载GMTI相控阵雷达的特点,引入一种新的机载GMTI雷达量测模型,采用Doppler伪量测形式减弱Doppler量测与目标状态之间的强非线性关系,并进行了量测误差转换;通过论述发现,采用运算速度较快的UKF滤波器进行非线性滤波估计,可以有效地降低由机体坐标系到地面站惯性坐标系的复杂变换引起的估计误差放大。实验证明,该方法可以有效地提高地面机动多目标的跟踪精度,满足实际雷达跟踪系统要求。     

基于Mean Shift算法的运动平台下红外目标跟踪

运动平台下, 图像的运动包括目标、背景和平台的运动。复杂的运动关系,加上运动平台下成像质量差,增加了目标跟踪的难度。提出了一种有效的运动平台下前视红外(FLIR)成像目标跟踪算法。对于每一个被检测出的目标,计算灰度和局部标准差的分布,通过计算Mean Shift向量,最小化当前帧目标与模板的核密度分布,实现对目标的跟踪。采用自动更新模板的策略克服目标特征分布发生改变的问题,该策略同样取决于得到的模板与目标分布相似性度量。实验仿真证明,该算法能有效地、准确地跟踪红外成像序列中的运动目标,计算量小,可以满足实时性要求高的场合。     

红外成像导引头闭环注入式仿真试验系统设计及一致性分析

闭环注入式仿真是开展红外成像制导武器对抗及其复杂环境适应性试验的一种有效手段,它在传感器被图像仿真计算机和图像注入接口设备取代的情况下,采集导引头的框架角数据,实时仿真生成红外数字图像,并通过注入接口设备直接注入到导引头信息处理电路中进行试验。分析了闭环注入式仿真试验的工作原理,设计了仿真试验系统的软硬件平台、工作时序,理论计算了仿真试验系统产生的失调角延时和失调角误差,并利用搭建的仿真试验与导引头实际工作一致性分析平台,分析了因失调角延时和失调角误差导致导引头输出的偏航、俯仰角速度误差和制导精度误差。仿真结果表明:仿真试验与导引头实际工作条件是一致性的,设计的仿真试验系统较为科学合理,该结论可为开展红外成像导引头闭环注入式仿真试验提供理论支撑。     

一种机载多传感器融合架构的设计

通过对机载多传感器融合技术及现代机载平台的分析,提出一种以跟踪为核心功能的机载多传感器融合架构,在载机平台之间采用无融合中心的分布式融合结构,在载机平台内部通过传感器管理构成闭环系统,针对不同的系统性能需求,将目标跟踪划分为主动跟踪、被动跟踪、主/被动协同跟踪三种跟踪模式,并给出各跟踪模式的详细结构.     

Precise delay/phase measurement using surface-acoustic waves and microprocessing

A new type of delay or phase measurement device using surface-acoustic waves is described. Test data are shown which indicate an RMS error of 0.18 degrees over a complete cycle of phase.     

自动监视和告警系统中红外弱小目标的识别

红外弱小目标识别一直是自动监视和告警系统中的一项关键技术。成像跟踪识别系统的算法研究需要分析特定应用环境中的背景和目标特点,本文第一部分对此进行了分析。接下来,在对应用环境进行分析的基础上,对远距离红外小目标的探测、识别和跟踪算法进行了介绍。最后,针对视频环境下的红外跟踪,介绍了为提高跟踪稳定性而进行的一系列实验及其原理装置。