红外成像/被动微波复合制导技术研究

红外成像/被动微波复合技术在目标探测和识别系统中具有较大的优势.单一的红外成像探测精度高,且不易受干扰,但无法在雾天等恶劣环境下工作,并且搜索范围有限;单一的被动微波探测具有作用距离远、不易受天气干扰、可大范围搜索等优点,但制导精度差[1].红外成像/被动微波双模复合技术实现了互补,克服了各自的不足,综合了各自的优点,可以大幅提高导弹的技战术指标,实现精确制导.为此本文进行了复合制导方案设计,深入研究了红外随动微波技术,通过对复合交班流程的梳理,建立了复合交班仿真模型,最后基于动态目标模拟完成了复合制导技术的验证.     

用于激光成像雷达和被动红外成像复合的目标分类仿真

激光成像雷达主动发射激光,接收其反射回波,能成角-角-距离-强度像,较易于实现目标识别。激光雷达与被动红外(IR)成像结合可获取更多信息,并提高目标识别能力和抗干扰性。提出结合激光雷达距离像-强度像的像素级融合的相干激光雷达距离像与被动红外成像复合的目标分类方法,利用Dempster-Shafer(D-S)证据理论,采用八值距离像模板进行仿真研究。其中,模板匹配的相关系数采用基于最多近邻点距离(MCD)的方法求得。研究结果表明,结合激光雷达距离像-强度像的像素级融合的目标分类的不确定度降低,降幅达40%,并提高了不易分类目标类的识别能力;距离像八值模板比二值模板分类效果好,物体质量函数差提高60%。     

红外主被动图像像素级融合的仿真研究

激光主动成像雷达可成距离像和强度像,被动红外成像能获得辐射像。它们融合可获得更多的信息,能够提高目标的识别和抗干扰能力。主要研究激光雷达距离像和激光雷达强度像及红外辐射像的像素级融合方法,并给出融合后的三维图像。采用灰度关联均值滤波器、背景抑制和多级中值滤波等方法对3种图像进行了去噪处理。实验结果表明通过上述方法能够使融合后的三维图像清晰可辨。     

地面目标的红外被动测距研究

讨论了地面目标与背景红外辐射在大气中的传输情况,基于红外探测系统测出的目标与背景的辐照度差,提出了一种新的被动测距方法．利用该方法,得到了测距公式和测距的距离分辨率公式．计算了不同天气情况下,目标与背景的辐照度差与距离以及距离分辨率与距离之间的关系．计算结果表明,该方法可用于对地面目标的被动测距．     

红外弱小目标检测方法综述

红外弱小目标检测系统可灵活部署在不同的平台中,在红外预警、制导等领域具有重要实用价值。但是,由于复杂场景下存在信噪比低、背景变化剧烈等问题,导致复杂背景下的红外弱小目标检测非常困难,一直是目标探测领域的研究难点和研究热点。根据红外图像数据使用方式的不同,将现有目标检测方法划分为单帧型（含局部信息类与非局部信息类等）和多帧型（含关联校验类与直接求取类等）两大类,并分别进行了简要梳理,分析了不同方法的原理、优势及不足。最后,对本领域的发展趋势做出了预测。该工作既可以帮助初学者快速了解本领域的研究现状和发展趋势,也可作为其他研究者的参考资料。     

激光雷达与被动红外复合成像光学系统

凝视焦平面成像已成为被动红外成像的主要研究和应用方向，而激光成像雷达又是比被动红外具有更高分辨率、且能成三维像的更前沿的成像技术，两种体制复合将有利于目标的跟踪、识别和定位．为此，世界上许多国家都在研究这一双模复合体制．在激光雷达和被动红外复合中，光学天线的选择和设计是一项关键技术．     

基于时域信噪比的红外弱小目标检测

复杂背景下红外弱小目标检测与追踪技术一直是遥感成像应用领域一项复杂而艰巨的课题。利用高帧频红外面阵成像系统采集到图像的强帧间相关性特征,设计了一种多帧累加的时域信噪比的弱小目标检测方案。同时利用目标运动的连续性,采用多帧确认的方法关联目标,输出真实目标运动轨迹。实验结果表明,算法在vs2013上运行的平均运算时间为23 ms,检测到的目标最低信噪比为2.91,同时对多目标的检测具有较强的适应性。     

被动微波/红外成像复合导引头交班条件与交班误差研究

针对采用被动微波/红外成像复合导引头的舰空导弹在复合导引交班时,存在交班条件以及交班误差问题,对复合导引头所涉及到的交班问题进行了分类,分析归纳出不同情况下的交班条件,给出交班条件判断方法,提出交班过程的数学模型描写,得出交班条件的实质.在此基础之上求解并计算出基于比例导引的交班误差,并对交班误差的影响因素进行了仿真分析.最后得出舰空导弹在拦截反舰导弹时,在反舰导弹巡航段进行拦截并交班时,交班误差最小,最有利于交班.     

红外图像中运动小目标的检测

通过对运动点目标的特性分析,讨论几种运动点目标的检测方法。     

基于红外成像的乙烯气体泄漏检测

针对传统乙烯气体泄漏检测和定位方法存在效率低、检测范围小和实时性差等问题,提出了一种基于红外成像的泄漏检测方法。该方法利用红外摄像机获取乙烯生产车间内各设备工作时的红外视频图像,将其转化为灰度图像序列后,利用逻辑运算融合多幅帧间差分和背景差分后的图像信息,并利用形态学滤波消除噪声干扰,最终获得气体泄漏疑似区域的准确位置。实验结果表明,该方法高效、准确且具备实时性,能够获得完整、清晰的泄漏疑似区域,实现了无色气体泄露区域的初步定位。     

一种无源雷达高速机动目标检测新方法

针对无源雷达中高速机动目标在积累时间内出现距离和多普勒徙动,导致检测性能恶化的问题。该文建立了目标信号模型,提出一种基于Keystone变换结合傅里叶变换分段计算的高速机动目标检测方法,通过信号重叠分段划分快时间和慢时间,利用Keystone变换校正径向速度差的距离徙动,再对慢时间进行二次分段,并结合傅里叶变换的分段计算完成径向加速度差的距离和多普勒徙动校正,实现信号相参积累和目标检测。仿真和实测数据结果验证了该方法的有效性。     

红外偏振成像探测技术进展

不同物体不同状态存在明显的红外偏振差异,可以构成目标探测信息。简述了利用红外偏振成像技术进行目标探测的物理本质,重点阐述了偏振双向反射分布函数原理,列举了红外偏振成像探测模型,介绍了红外偏振成像技术的应用优势,归纳总结了偏振成像系统结构分类及其特点,叙述了红外偏振成像技术在目标探测与识别领域的进展,详细叙述了红外偏振成像技术的理论、实验基础研究和在目标探测中的应用。最后,总结分析了中/长波红外偏振成像技术特点,并对发展国内红外偏振成像技术提出了建议。     

基于外辐射源的无源雷达技术

介绍了基于外辐射源的无源雷达的特性和研究实例。分析了目前研究的几种无源雷达的定位和跟踪方法.并对其关键技术进行了讨论。     

基于红外热成像的电路板载器件故障检测

现有红外热成像电路故障检测方法一般需要与同型号电路的标准红外热图像进行参考比对,使用范围受到限制。为此提出一种无需标准红外热图像的电路板载器件故障情况自动检测算法。算法采用生长—消除法分割提取红外热图像中发热区域,采用最小二乘法四次多项式拟合计算发热器件表面温度,配合环境温度和器件封装计算发热器件内部PN结温,从而判定器件故障。在Ubuntu 16.04和OpenCV 3.0环境下进行了实验测试,验证了所提算法的有效性。     

基于N-P准则的权值在线学习的分布式检测算法

研究了一种基于N-P准则的权值在线学习的分布武检测系统的融合算法。该算法能够根据观测数据的变化，自动在线调整权值大小，逐步改善系统的检测性能。计算机仿真结果表明，该方法能够较快地收敛到最优解。     

多调频广播外辐射源雷达目标探测实验研究

该文针对单调频广播外辐射源雷达面临的带宽时变及RCS闪烁等问题,研究了多调频信号联合探测的实验方案,并利用武汉大学研制的多调频外辐射源雷达系统开展了外场实验验证。首先,阐述了多调频广播外辐射源雷达的工作原理。然后,分析了多调频广播信号特性,论证了利用多调频信号联合探测的必要性和优越性。最后,重点展示了实测数据的处理结果。研究表明：多调频探测方案能大幅提高目标检测概率,提升调频外辐射源雷达探测稳健性,外场实验验证了该方案的可行性。     

数字地面多媒体广播外辐射源雷达目标探测实验研究

数字地面多媒体广播(DTMB)是我国具有自主知识产权的数字地面电视广播标准,该文介绍了利用武汉大学研制的多通道外辐射源雷达实验平台开展DTMB外辐射源雷达研究的情况。论述了该体制雷达的工作原理、关键技术、探测设备和外场实验,给出了目标探测初步实验结果,从实验上证实了利用DTMB信号实现目标探测的技术可行性。     

一种基于分布式穿墙雷达的复杂条件下人体目标检测方法

超宽带雷达由于具有距离分辨率高、穿透性强等特点,被广泛应用于废墟下的人体救援。然而,在复杂的环境条件下,依靠单台雷达对被困人员进行检测是一个巨大的挑战。该文基于分布式穿墙雷达系统,提出一种低信噪比条件下的人体目标自动检测方法。首先,两台超宽带脉冲雷达分时交替进行工作,从而避免探测时的互相干扰;然后对两台雷达的回波数据进行慢时间维度互相关处理,增强人体呼吸信号;其次,利用适配于分布式穿墙雷达的恒虚警率检测,实现人体呼吸信号的快速、自动检测;最后,通过三角定位方法实现被困人员的2维定位。一系列的实验结果表明,所提方法可以在低信噪比条件下实现人体的检测,其探测性能优于单台雷达。     

红外热成像缺陷检测的形态学处理方法研究

采用形态学处理方法对所采集到的图像进行预处理,并与传统的预处理方法进行比较;同时提出了运用旋转跟踪法检测图像边缘的算法。结果显示这些方法能够有效地去噪、检测图像中的细节,定位准确、效率高。