不同气象条件下机载电视侦察系统探测距离等效推算方法

探测距离作为电视侦察系统的重要指标,受气象条件影响严重,为了降低机载电视侦察性能实验对天气的依赖性,从侦察系统发现目标的必要条件出发,研究了目标大小、照度、环境因素以及气象条件等因素对探测距离的影响,得出了不同气象条件下电视侦察系统探测距离的推算公式。利用MATLAB 7.5软件编程,反复调用大气传输软件LOWTRAN 7程序,以某气象条件下获得的实验数据为基础,推算得到其他气象条件下电视侦察系统的探测距离,并通过飞行实验对推算结果进行验证,最后通过仿真从大气能见度、温度、湿度等方面对探测距离的影响进行了分析研究。实验和仿真结果表明,该推算方法合理可行,推算结果准确可靠,可有效降低电视侦察实验对天气的依赖性,对电视侦察系统性能评估有一定的借鉴意义。     

空间多普勒激光雷达地面散射信号分析

为了扩展空间多普勒激光雷达地面散射信号的应用范围,采用多个机载多普勒激光雷达飞行实验数据,对地面散射信号的强度、海拔高度、速度等特征进行了数据分析,并利用地面散射信号与上层大气信号强度的比值,可以等效体现地面反射率特征,即地面散射信号解算的海拔高度与数字海拔高度模型数据相吻合,两者平均值偏差小于20 m,标准偏差小于100 m;使用地面散射信号实现飞机速度校正,与使用飞机平台数据解算的结果具有较好的一致性,采用直接探测手段时,标准偏差小于1.5 m/s,采用相干探测手段时,标准偏差小于0.5 m/s,验证了利用地面散射实现空间平台速度校正的可行性。另外,针对云散射信号的存在和影响,提出了一种利用海拔高度数据比对的方法,实现云散射和地面散射的识别。     

直升机声测设备探测距离估计方法

直升机声测设备用于探测低空飞行的直升机,探测距离是其关键性能。为了精确测定探测距离,可以运用探测结果与机载数据综合分析的方法。此种方法需要较多人员和其它设备,包括机载设备,在设备研制的初期较繁琐。本文提出了一种简便的直升机声测设备探测距离估计方法,此方法不需要使用机载设备,对直升机飞行基本无约束,通过对大量实测数据处理,针对某直升机声测设备该方法的平均误差在7%以内。     

改进的双曲等效法用于双站合成孔径雷达前视成像

双站合成孔径雷达(SAR)前视成像有着很多的潜在应用,比如在能见度很低的天气实现飞机的导航和盲降,提高飞机飞行的安全度等.然而实现双站SAR前视成像的难点在于其距离历程的双根式性,直接采用驻定相位原理对其分解将得到复杂的解析式,从而后续算法的推导变得困难.现有的双曲等效法可以将双根式距离历程等效为单根式,但由于该方法为距离历程的二阶近似,当用于双站SAR前视成像时,由于其较大的前视角,未完全等效的距离历程高次项造成的误差已经超出可以接受的范围.针对以上问题,本文首先提出了一种改进的双曲等效法,该方法通过引入新的补偿变量来提高距离历程的等效精度;然后在此基础上推导回波信号的二维频谱解析式,并给出了一种适用于双站SAR前视成像的距离多普勒算法;最后通过仿真实验,将原双曲等效法与改进方法的等效误差以及成像结果做对比,验证了本文算法的有效性和优越性.     

机载红外设备多平台协同探测无源定位方法

随着科学技术的发展日新月异,红外侦察设备已越来越广泛地应用于机载平台。典型机载红外设备红外传感器和激光传感器作用距离存在着明显的不匹配问题,对超远距离目标无法精确定位。为实现距离缺失条件下远距离或超远距离目标的高精度定位,提出了多平台协同探测无源定位方法。仿真结果表明,多平台协同探测无源定位算法可有效实现高精度目标定位,其定位精度约为7%R,优于传统到达时差定位（TDOA）和到达方向定位（DOA）等方法。     

基于红外被动探测遥传的地面遥感侦察

利用被动的红外探测方式，通过无线电扩展红外系统的作用距离，提供了一种地面侦察的手段．实验证明，该系统精确度高，实用性强，并可作为大学物理演示实验．     

以高斯波束为探针的太赫兹叠层成像系统

为了改进传统叠层成像系统探测距离较近,探针波束难以被有效利用的缺点,提出了基于聚焦高斯波束的太赫兹叠层成像实验系统。基于叠层成像原理,使用角谱传输理论,用聚焦的高斯波束替代传统小孔产生的衍射波束,通过计算机仿真实验验证这种替代的可行性,完成了相应的成像实验。结果表明,在0.1 THz波段采用聚焦的高斯波束进行太赫兹叠层成像是可行的,仿真与实验结果证明了此系统的可行性。在探测距离为50 mm的条件下,理论深度分辨率达到了λ/4,实验系统深度的分辨率为λ/2,充分说明了这种叠层成像系统的有效性。     

基于高光谱成像技术的微小摄像头检测技术

针对高光谱成像特点,提出了一种基于三维特征检测微小摄像头的方案。在空间维利用猫眼效应筛选疑似目标,在光谱维对结果进行精准判定。依据摄像头结构,分析了可见光摄像头的反射光谱特征。基于几何光学和辐射度学,计算和仿真了系统的探测距离。结果表明,正常工作时,光功率影响最小探测距离,目标尺寸影响最大探测距离。搭建了微小摄像头光谱特征验证系统。结果表明,采用吸收型红外截止滤光片的目标的非反射光占比曲线变化平缓且数值高,采用反射型红外截止滤光片的目标的非反射光占比曲线可见光部分数值高,红外部分数值低,从700 nm附近开始下降,甚至发生突变,实验数据显示,突变位置的斜率绝对值是红外波段斜率绝对值的10倍以上。实验结果与预期分析的结果一致,验证了高光谱成像技术检测微小摄像头的可行性。     

平行双线BCI等效替代强场连续波电磁辐射实验研究

由于互联系统信号传输的基础是双线,以低频线缆耦合通道中比较典型的平行双线为研究对象,针对互联系统单端为非线性受试设备的电磁辐射敏感度进行实验研究。讨论了典型互联系统辐射与注入的等效以及在高场强下的外推条件,对所选非线性器件是否满足实验要求进行了实验验证。分析了大电流注入法等效替代强场连续波电磁辐射的实验结果,并对辐照时天线极化方式不同以及有无大电流注入探头对辐射与注入等效研究的影响进行了分析。     

地面最小操纵速度试飞光电测试方法

针对地面最小操纵速度试飞的光电测试需求,提出一种基于机载摄影测量与地面光电跟踪测量相结合的光电测试方法。简要介绍了地面最小操纵速度试飞光电测试系统设计;详细论述了系统标定、地面跟踪目标自动检测、基于机载摄影的飞机偏心距测量、基于光电跟踪测量的飞机航迹与速度测量等方法原理;总结了飞行试验测试实施流程;最后开展了飞行试验验证。试验结果表明,该方法有效可靠,可提供直观的飞机侧偏过程画面,实现飞机偏离跑道方向优于2 mm、高程方向优于2 cm和航向优于5 cm的定位测量精度,完全满足地面最小操纵速度试飞对光电测试数据的完整性、直观性和准确可靠性等要求。     

试飞机载测试系统一体化验证平台的设计与实现

为提高智能车对多车道的实际道路车辆行驶环境的适应性,提出了一种基于三车道模型的车辆检测方法。方法在预处理的基础上利用极角及位置约束的Hough变换得到可能的车道线信息并利用消失点对车道线进行筛选;利用三车道四线模型对车道线进行匹配;对于每条车道,分别利用车辆灰度信息对车道线内车辆进行识别,并利用视频的连贯性对车辆识别结果进行修正并跟踪车辆。该算法通过对车道线的二次筛选,提高了三车道模型的准确率,进一步提高了对于不同车道车辆识别的正确率。实验结果表明,在结构化道路上,对于不同路况,算法均具有较好的实时性和鲁棒性。     

平流层飞艇地面通用测试原型系统设计

针对不同技术路线平流层飞艇试验靶场地面通用化综合测试评估的迫切需求,分析了平流层飞艇平台地面通用测试技术体制和测试矩阵,提出了飞艇地面通用测试原型系统总体架构,研究了系统功能组成和通用性。基于高速信息交换架构、合成仪器、公共测试接口等新一代自动测试系统关键技术,完成了原型系统的硬件、软件和机械结构设计方案,可以作为原型系统分系统实施方案设计、研制和综合集成调试的主要依据文件。经分析,地面通用测试原型系统可对多型号平流层飞艇实现快速自动通用测试评估,对飞行试验任务顺利完成起到的重要支撑作用。     

C波段无线网络通信技术及在飞行试验遥测中应用构想

在分析国内外C波段无线网络通信研究进展基础上,结合现行飞行试验遥测中遇到的技术瓶颈,提出了将C波段无线网络通信技术应用于飞行试验遥测中的构想,建立基于C波段的无线网络的空地一体化遥测网络体系。C波段空地网络化遥测链路的建立,扩展遥测数据传输可用频段的同时增加上行通道,建立机载网络系统与地面监控网络的网络通信链路,为未来空天地一体化遥测网络的建立建立技术基础;同时利用通用的网络管理流程,对整个测试资源动态配比,提高试飞效率。     

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法。首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C#为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹。     

直升机旋翼三维动态变形测量与可视化分析

针对直升机旋翼动载荷飞行试验测试需求,提出一种直升机旋翼三维动态变形测量与可视化分析方法。首先,根据直升机旋翼的结构特点和高速旋转特性,设计了以一组双目高清摄像头为核心的旋翼动态变形影像测量与监控及分析系统;其次,基于双目立体视觉测量理论,论述了测量系统标定、实时单点变形测量、散斑影像匹配、旋翼表面三维重建与三维动态变形可视化分析原理/方法;最后,在地面进行了模拟实测环境的仿真试验,实现了试验系统搭建、试验数据采集、处理与分析。试验结果证明,该方法可获得最大误差优于4 mm的定位测量精度,能很好地实现直升机旋翼三维动态变形测量,为飞行试验旋翼载荷测试数据分析等提供直观、可靠的数据与技术支撑。     

运载火箭飞行力学环境虚拟试验及可视化系统设计与实现

运载火箭的飞行力学环境随着飞行过程不断发生变化,而当前无论是基于实物试验还是基于数值分析,火箭的飞行力学环境分析大多针对特定飞行状态和工况而无法给出动态变化信息,因此开展了飞行力学环境虚拟试验及可视化技术研究。基于特征代理模型采用Fortran语言设计了场数据快速预测算法,在采样数值仿真的基础上实现了火箭在大气飞行过程中的动态气动力与气动热环境虚拟试验;采用C++开发了实时分站载荷算法,实现了火箭飞行期间的载荷环境虚拟试验。开发了与运载火箭飞行仿真配合的总线通信接口,并基于EnSight开发了分布式动态可视化系统,通过共享内存的进程间通信方式实现了飞行力学环境的动态显示。结果表明,该系统可以给出火箭飞行力学环境的全局和关注点信息的动态变化,为飞行力学环境精细化分析和直观可视化研究提供了手段。     

飞行试验多源iNET数据精密分析技术研究

为了解决飞行试验测试系统跨代升级,网络化测试系统采集记录的多源iNET试飞数据的精密分析难题,针对新形势下的网络化测试系统应用于飞行试验所特有的多源数据测试技术架构,分析了该测试技术架构的特点,以及精密分析对试飞工程师验证测试系统同步采集及数据同步分析算法的重要性,提出了基于数据流StreamID的测试参数iNET精密分析方法及实现技术,实现了多源iNET试验数据的精密分析;最后在采用了网络化测试系统的某试验机的飞行试验中对多源iNET数据进行了精密分析,试验表明使用这些算法的数据处理软件满足飞行试验iNET精密分析的需求。     

基于模型的预警无人机飞控系统开发与验证

为应对城市低空预警任务对固定翼无人机飞控系统自主飞行需求,采用基于模型设计方法完成无人机飞控系统开发与验证。开发过程中以飞控算法模型为中心,逐级开展飞控算法模型设计与数学仿真、算法快速原型验证以及飞控系统硬件产品实现。飞控算法模型在Matlab/Simulink平台中完成了构建及数学仿真验证,结合Higale系统提供的实时仿真环境完成算法快速原型验证,基于代码自动生成方式将算法模型自动转换为可在DSP中运行的实时代码,下载到飞控计算机中,进行硬件在回路仿真验证,并进一步进行整机地面验证。经过实践,所提出的飞控系统开发与验证流程可以将系统设计中存在的问题缺陷在开发早期暴露出来并及时修正,保证了系统研制进度、成本和品质。     

一种机载通信天线设计与实现

针对某型飞机研制要求,设计了一种基于四分之一波长平面单极子的机载通信天线,重点阐述了天线辐射体设计、匹配网络设计和闪电防护设计等内容。通过地面测试和装机试飞验证,表明了该机载通信天线性能良好,完全能够取代现役英国37R-2型通信天线。