基于氧气A吸收带的baseline拟合距离反演算法

目标红外被动测距的实现同气体及其波段的选取密切相关。氧气A吸收带具有独特的谱线结构,对于火箭羽流或者高温辐射体的距离探测,氧气A吸收带是最佳的距离反演通道。利用该特点,详细研究了逐线积分算法(LBLRTM),并设计了氧气A带吸收系数及标准光谱计算软件;利用A吸收带吸收光谱带外数据,采用多项式拟合方法,实现基线(baseline)拟合,进而得到带平均透过率;在不同的距离条件下,将两种带平均透过率进行对比,误差在1.9%左右,拟合精度较高,该方法为后续距离的精确反演提供了理论依据。     

基于红外光谱分析的小温差物体距离估计

基于辐射传输特性的目标距离估计作为一项典型的被动测距技术,是目前光电对抗领域的一个研究热点。在测距过程中无需向外界发射能量,使得这种探测方式极大地增强了导弹或无人机的隐身能力和突防能力。针对现有被动测距系统不适用于对迎面而来目标物体实施被动距离估计的不足,提出了一种改进的小温差目标距离估计方法。在引入了信号传递函数概念的基础上,明确了当前算法的工作曲线,指出这种方法的非线性会导致目标距离估值不唯一的风险。本文应用非线性校正技术,构造了新的距离估计算法。得到了一个利用3~5和8~12 μm双波段红外传感信息,目标背景温度和气象条件的测距公式。研究表明,当目标与背景表观温差等于5 K、而背景温度估计偏差不超过±5 K时,目标距离估计误差可控制在10%左右。     

一种大测距动态范围高重频相干测距测速激光雷达(Ⅰ): 体制及性能

分析了简单"对称三角线性调频(STLFM)"连续波测距测速激光雷达体制及其局限性,提出了"双本振"、"双调制双本振"、"双频双调制双本振"相干激光雷达体制,不同程度提升了简单STLFM体制激光雷达的测距动态范围及探测重复频率等性能.对三种体制中涉及到的关键理论进行了仿真分析,对探测精度进行了分析并提出了进一步提高测距精度的措施,仿真分析了采用脉冲积累降低对发射功率需求的能力.几种体制对比表明"双频双调制双本振"对称三角线性调频连续波测距测速激光雷达体制具有大测距动态范围、高探测重频、能有效降低对发射功率的需求等优点.     

基于红外辐射特性的单波段红外图像被动测距

以单波段红外图像被动测距为研究背景,首先分析了凝视型红外探测系统的工作原理,将其工作过程分为入瞳前和入瞳后两个不同的阶段,其中第一阶段与目标距离相关,而第二阶段则决定于红外探测系统本身的传递函数,而后对图像像素灰度与入瞳处辐亮度之间的关系进行了表述;然后针对点目标与面目标的成像特点,分别计算了相应的目标与背景的入瞳处幅亮度差,得出:两者的红外辐射特性存在一致性.基于短时间内目标近似匀速运动的假设,推导了单波段红外图像被动测距方法.最后利用外场实测中长波红外图像对该算法进行了验证,并对测距结果和测距误差进行了详细分析.     

激光引信回波信号处理方法分析研究

激光引信是随着现代作战环境的需求和激光技术的迅猛发展而出现的一种近炸引信,其精度受到设计系统、目标环境及后期信号处理方法等方面的影响.文中首先分析了激光脉冲测距原理及影响脉冲激光引信测距精度的因素,并分别采用了小波分析及时间加权平均方法对理论下的回波信号进行了研究仿真,并比较其精度.同时,还提出了回波波形受云雾,烟尘、阳光等背景干扰时拟采用的一些方法.通过实验分析可知,这些方法对提高激光引信的精度有很大的帮助.     

盲人辅助行走拐杖的设计

传统盲人的拐杖仅仅是一根普通长棍,盲人只能感觉接触到的障碍物,使得他们在行走中充满了安全隐患。针对这个问题,本文基于STC单片机设计了一种盲人辅助行走拐杖,该设计模仿蝙蝠避障原理,利用嵌入式技术和超声波测距技术,探测盲人正前方的障碍物,由单片机控制收集信息,并利用相关软件处理,对需要进行警告的信息进行人性化语音提示。实验结果表明设计的盲人辅助行走拐杖能够有效帮助盲人识别障碍物与自己之间的距离远近,供盲人提前作出应对方案,减少行走过程中的危险,从而达到辅助盲人独立行走的目的。同时拐杖采用特制的可伸缩折叠结构,使之更加便于不同的用户群使用。     

无线传感器网络定位算法综述

无线传感器网络(WSN)是一个多学科的研究领域,具有很广泛的应用前景,其中,WSN的定位是非常重要的研究方向。介绍了国内外研究机构在WSN定位方面的研究进展,并对这些工作进行了归纳和总结。将每种定位算法按照需不需要测距分为两大类,而且在具体算法中讨论了其以下几个特征,包括:需要/不需要锚节点、集中式/分布式、固定/移动等。     

基于DFT相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法

提出一种新的基于DFT相位的正弦波信号频率和初相的高精度估计方法.利用分段DFT频谱的相位差消除了初相对频率估计的影响且避免了相位测量模糊问题.给出了频率和初相估计的均方根误差计算公式.理论分析和Monte Carlo模拟结果显示频率估计均方根误差接近Cramer-Rao(CR)下限,初相估计均方根误差略高于CR下限的2倍.阈值信噪比远远低于基于时域瞬时相位的频率和初相估计方法.在信噪比为6dB、采样点数为1024的情况下,频率估计均方根误差约为DFT频率分辨率的1%,初相估计均方根误差约为2度.该方法已用于FMCW液位测量雷达并取得1mm距离测量精度.     

三角测距系统中PSD转换电路的仿真分析

光电位置传感器(PSD)在三角测距系统中的应用越来越广泛。本文主要对一维PSD传感器的结构和工作原理进行了简单的介绍,同时针对一维PSD传感器的等效电路和转换电路,在Multisim虚拟工具下进行了仿真分析。     

基于脉冲周期的单元被动测距

为了解决单元被动测距的问题,提出了一种基于脉冲周期的单元被动测距法.该方法适用于目标发射固定周期脉冲信号,推导了目标运动参数与单元接收信号脉冲周期的关系式,构建一个长方矩阵,在最小二乘意义下,计算目标最接近距离和速度.使用泰勒展开公式,分析了算法的误差特性.为单元被动测距提供了新方法.仿真结果表明了新方法的正确性.