基于光场摄像技术的对焦测距方法的研究

提出一种新的基于光场摄像技术的单站非合作目标测距方法，介绍了该方法的原理及系统组成.对基于光场摄像测距方法的图像处理技术进行了数学分析研究，给出了图像处理公式.对像面判读函数进行了研究，结合条纹鉴别率板通过实验方法统计分析了像面判读误差.理论分析了该测距技术测距准确度和测距范围.  

非合作目标相位式激光测距系统的测程估计

对于中程距离的测量，从测量速度、精度和可靠性的折衷方面来讲，相位式激光测距法优于其它的测距法。给出了非合作目标相位式激光测距系统的接收光功率表达式，研究了根据信噪比确定所需的接收光功率，从而估计测程的方法。  

基于星图识别的空间目标检测算法研究

从恒星背景中检测出空间目标是空间目标天基光学测量相机所要解决的关键技术难题之一。提出了一种基于星图识别的空间目标检测算法,利用背景星图的平移、旋转、比例伸缩不变性,应用星图识别原理,根据识别恒星在不同帧图像中的坐标变化估计背景运动参数,进行探测图像序列的配准,然后在配准后的图像序列中检测出空间目标。通过仿真验证,该方法对于运动恒星背景中运动小目标的检测具有比较好的效果。  

非合作目标相位式激光测距中目标漫反射特性的实验研究

阐述了目标的漫反射特性对非合作目标相位式激光测距仪中光功率探测的重要性.设计了一种测量漫反射性能的实验装置,并测量了几种材质的漫反射特性.针对实验结果分析了漫反射特性与不同材质和不同入射角的关系,并指出在其他条件相同时,目标的反射特性还与入射光的波长有关,因此,在选择测距仪的光源时还应考虑被测物表面的反射特性.  

大气背景下盖革模式APD激光雷达探测性能计算

盖革模式工作的雪崩光电二极管,以其灵敏度高著称,广泛应用于天文观测、粒子物理学、激光雷达以及通信领域.但是由于雪崩光电二极管易受到噪音的影响,特别是在背景光较亮的白天,背景噪音对探测有很大影响.本文针对白天大气背景噪音的情况,建立了盖革模式雪崩光电二极管的探测统计模型,通过设定不同探测器阈值和噪音值进行仿真计算,分析了探测阈值与噪音对虚警率的影响,给出了提高最远探测距离的途经与方法.通过限制滤光片带宽、减小探测器开启时间等方法可以将背景噪音光子数减小到2,在900 km处的探测成功率为96.6％.对雷达散射截面为1m2的非合作目标,探测成功率为70％.  

基于马达代数的非合作目标姿态视觉测量算法

非合作目标航天器的位姿测量一直是各类复杂航天任务中所需解决的关键难题之一.传统的姿态测量算法多采用欧拉角以及旋转矩阵的方式描述目标位姿,计算参数较多,算法形式也相对复杂.针对这个问题,通过单目视觉识别出具有矩形结构特征的目标航天器的一个矩形面,然后在马达代数框架下,根据该矩形面两条平行边所在直线方程的差值信息直接计算出目标姿态参数,最终将姿态解算问题简化为一组四元线性方程组的求解.该算法无需知道目标尺寸,计算形式简洁,实时性高,同时也能很好地保证结果的正交性.数值仿真以及地面验证实验结果表明,该算法具有较强的稳定性,测量精度能够满足测控要求,在交会近距离范围内受两航天器间相对距离的影响较小.  

基于实孔径成像的水下高速小目标末弹道 测量方法

在没有合作声信标和水下弹道测量系统配合的条件下，传统的基线定位法难以测量水下高速小目标末弹道。文中提出了一种测量高速小目标末弹道的方法，该方法通过在靶标上安装实孔径声学成像系统，发射双曲调频信号保持系统在目标回波多普勒偏移量较大时的输出幅值稳定，并采用频域宽带信号处理技术修正多普勒偏移造成的目标方位测量误差和抑制混响干扰，经过湖上试验，系统获取了较清晰的声学图像，准确分辨出目标位置，能够较精确地测量高速小目标末弹道。