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激光角度欺骗干扰效果评估实验研究

红外与激光工程 2018年第11期47卷 59-64页

作者：王伟柱刘志国王仕成刘硕火箭军工程大学控制工程系陕西西安710025

为实现对激光角度欺骗干扰效果的有效评估,构建了激光角度欺骗干扰效果评估系统,详细介绍了目标运动模拟分系统、激光制导导弹模拟分系统和干扰效果评估分系统的结构组成和功能,并结合干扰效果评估方法,设计了相关实验,通过对实验测试... 详细信息

为实现对激光角度欺骗干扰效果的有效评估,构建了激光角度欺骗干扰效果评估系统,详细介绍了目标运动模拟分系统、激光制导导弹模拟分系统和干扰效果评估分系统的结构组成和功能,并结合干扰效果评估方法,设计了相关实验,通过对实验测试数据的详细分析,对干扰效果进行了评估。实验中,当激光脉冲周期为50 000μs时,设置干扰激光超前制导激光2、3、4、-3μs,解算出落点偏差分别为154.14、167.03、174.93、0.52 m;当激光脉冲周期为51 200μs时,设置干扰激光超前制导激光2、-2、3μs,解算出落点偏差分别为396.86、0.53、396.86 m。结果表明:当干扰脉冲超前制导脉冲进入导引头波门模拟器时,可成功实现对导引头模拟器的干扰,受干扰后的导引头模拟器只跟踪干扰激光光斑,而不是干扰激光和指示激光的能量中心。以落点偏差为评估指标,对干扰效果进行了评估分析,研究结果可为激光制导对抗评估提供技术支持。

关键词：角度欺骗实验分析干扰效果评估准则

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基于双注意力混洗的无人机航拍目标跟踪算法

北京航空航天大学学报 2023年第1期49卷 53-65页

作者：金国栋薛远亮谭力宁许剑锟火箭军工程大学核工程学院西安710025

针对无人机(UAV)跟踪过程中目标经常出现尺寸小、尺度变化大和相似物干扰等问题,提出了一种基于双注意力混洗的多尺度无人机实时跟踪算法。考虑到无人机视角下目标像素点少,构建了双采样融合的深层网络,既提供了语义信息丰富的深度特征... 详细信息

针对无人机(UAV)跟踪过程中目标经常出现尺寸小、尺度变化大和相似物干扰等问题,提出了一种基于双注意力混洗的多尺度无人机实时跟踪算法。考虑到无人机视角下目标像素点少,构建了双采样融合的深层网络,既提供了语义信息丰富的深度特征,又保留了目标的细节信息;设计了双注意力混洗模块,通道注意力和空间注意力同时分组筛选提取到的特征信息,混洗不同通道间的信息,加强信息交流,提高了算法辨别能力;为利用不同层的特征信息,加入多个区域建议网络完成目标的分类和回归,并针对无人机的目标特点,将结果进行加权融合。实验结果表明:所提算法在数据集上的成功率和准确率分别为60.3%和79.3%,速度为37.5帧/s。所提算法的辨别能力和多尺度适应能力明显增强,能有效应对无人机跟踪中常见的挑战。

关键词：无人机目标跟踪注意力模块混洗区域建议网络

一种基于KL-AEPF的无人机侦察移动目标定位算法

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仪器仪表学报 2019年第10期40卷 227-236页

作者：陈丹琪金国栋谭力宁苏伟芦利斌火箭军工程大学

基于EPF的无人机侦察移动目标定位算法在采样阶段需要利用EKF算法计算所有粒子的均值和协方差,导致其计算量大。本文提出了一种基于KL距离的自适应EPF改进算法,该方法在采样阶段利用EKF算法更新前半部分粒子,后半部分粒子仍通过先验概... 详细信息

基于EPF的无人机侦察移动目标定位算法在采样阶段需要利用EKF算法计算所有粒子的均值和协方差,导致其计算量大。本文提出了一种基于KL距离的自适应EPF改进算法,该方法在采样阶段利用EKF算法更新前半部分粒子,后半部分粒子仍通过先验概率分布更新,然后根据两个粒子集概率分布间的KL距离自适应更新当前时刻的粒子数。在保证精度的同时选择合适的粒子数目,大幅度降低计算量,提高运算速度。通过实测飞行数据验证,该算法平均每个采样周期内粒子数为40,平均每个采样周期内计算时间为8 ms。与EPF算法相比,该方法能在保证定位精度的同时明显减少计算耗时,具有一定的工程应用价值。

关键词：无人机目标定位扩展卡尔曼粒子滤波 KL距离自适应粒子滤波

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半主动激光制导武器的伪随机编码

中国激光 2019年第8期46卷 49-56页

作者：邱雄刘志国王仕成火箭军工程大学研究生院

通过分析半主动激光制导武器特性对激光脉冲间隔编码方法的编码间隔取值要求,研究线性反馈移位寄存器(LFSR)调制码、LFSR状态码的生成原理以及两种码型脉冲间隔的取值范围与产生方法对系统制导性能与抗干扰性能的影响。仿真结果表明,LFS... 详细信息

通过分析半主动激光制导武器特性对激光脉冲间隔编码方法的编码间隔取值要求,研究线性反馈移位寄存器(LFSR)调制码、LFSR状态码的生成原理以及两种码型脉冲间隔的取值范围与产生方法对系统制导性能与抗干扰性能的影响。仿真结果表明,LFSR调制码不利于精确制导,且易被以最小脉冲间隔为周期的精确频率码干扰;LFSR状态码能够克服LFSR调制码的缺陷,但仍存在所需识别参数少和抗干扰性不强的问题。提出基于矩阵求余的伪随机码,利用矩阵代替线性反馈移位寄存器和模二加法器,结果表明,其抗干扰性能比LFSR状态码更好。

关键词：激光器伪随机码脉冲间隔编码线性移位寄存器抗干扰性

激光导引头探测性能对高重复频率干扰激光器的影响

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中国激光 2019年第11期46卷 1-8页

作者：刘志国邱雄王仕成王志敏火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025 火箭军研究院系统工程研究所北京100091

高重复频率干扰激光器被激光导引头精确探测是高重复频率有效干扰的必要条件,因此基于激光导引头探测性能研究高重复频率干扰激光器至关重要。采用计算分析的方法研究导引头虚警概率和探测概率,得出:当阈噪比TNR为3.5时,虚警概率Pf约为0... 详细信息

高重复频率干扰激光器被激光导引头精确探测是高重复频率有效干扰的必要条件,因此基于激光导引头探测性能研究高重复频率干扰激光器至关重要。采用计算分析的方法研究导引头虚警概率和探测概率,得出:当阈噪比TNR为3.5时,虚警概率Pf约为0.02%;当阈噪比TNR为3.5且被检测信号在导引头入瞳处的功率密度为导引头探测器门限值的1.9倍时,探测概率Pp约为99.92%。基于探测概率研究高重复频率干扰激光器的激光导引头探测概率Pp与高重复频率干扰激光器参数(平均功率P1、脉冲发射频率f、脉冲宽度τ)、激光导引头参数(探测器门限值Pth、阈噪比TNR)以及作用距离R之间的关系,并结合应用背景通过MATLAB软件进行仿真分析。

关键词：激光器虚警概率探测概率导引头探测器门限值阈噪比高重复频率干扰激光器

半主动激光制导武器系统的高重频干扰有效概率研究

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红外与激光工程 2019年第10期48卷 67-73页

作者：邱雄刘志国王仕成火箭军工程大学精确制导与仿真实验室

导引头波门内,制导信号能否进入以及高重频干扰是否超前均是概率问题,文中采用概率分析的方法,讨论了制导激光进入波门内的概率(制导概率)和高重频激光第一个脉冲超前制导激光的概率(超前概率)。通过研究制导概率与激光器出光时间标准差... 详细信息

导引头波门内,制导信号能否进入以及高重频干扰是否超前均是概率问题,文中采用概率分析的方法,讨论了制导激光进入波门内的概率(制导概率)和高重频激光第一个脉冲超前制导激光的概率(超前概率)。通过研究制导概率与激光器出光时间标准差(激光时序标准差)的关系和制导概率与波门宽度的关系,得出了当波门宽度为激光时序标准差的6.18倍时,可认为制导激光完全进入波门内。基于制导概率研究超前概率得出了:超前概率与波门内高重频脉冲数的关系;不同高重频激光频率下超前概率与波门宽度的关系;当波门内出现4个高重频脉冲数时,超前概率为98.21%。所以从激光制导讲,可根据激光时序标准差选取导引头波门宽度,实现精确制导;从高重频干扰效果讲,可根据导引头波门宽度确定高重频干扰频率,从而达到有效干扰。

关键词：高重频干扰制导概率超前概率波门宽度

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激光导引头四象限探测器测角精度的建模研究

红外与激光工程 2020年第7期49卷 97-103页

作者：邱雄王仕成刘志国徐炜波火箭军工程大学陕西西安710025

四象限探测器对目标的测角精度直接影响激光制导武器的制导精度,因此研究四象限探测器测角精度十分重要。采用计算和仿真分析的方法,基于导引头入瞳处脉冲峰值功率密度服从均匀分布,噪声干扰电流服从高斯分布,建立了激光导引头光束偏转... 详细信息

四象限探测器对目标的测角精度直接影响激光制导武器的制导精度,因此研究四象限探测器测角精度十分重要。采用计算和仿真分析的方法,基于导引头入瞳处脉冲峰值功率密度服从均匀分布,噪声干扰电流服从高斯分布,建立了激光导引头光束偏转角误差模型;但由于噪声干扰使光束偏转角误差具有随机概率性,所以将光束偏转角误差的均值和标准差作为四象限探测器测角精度的衡量标准,分别建立了光束偏转角误差的均值和标准差与导引头光学系统参数、光斑半径、漫反射激光入射角、噪声干扰电流以及导引头入瞳处脉冲峰值功率密度之间的关系,并以导引头光束偏转角误差标准差为例,结合应用背景进行了仿真分析。

关键词：激光导引头四象限探测器测角精度噪声干扰电流

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基于多尺度融合的自适应无人机目标跟踪算法

航空学报 2023年第1期44卷 203-220页

作者：薛远亮金国栋谭力宁许剑锟火箭军工程大学核工程学院西安710025

针对无人机(UAV)跟踪过程中目标的尺寸小、尺度变化大和相似物干扰等问题,提出了一种基于多尺度注意力和特征融合的自适应无人机航拍目标跟踪算法。首先,考虑到无人机视角下干扰信息多,构建了深层多样化特征提取网络,提供鲁棒表征目标... 详细信息

针对无人机(UAV)跟踪过程中目标的尺寸小、尺度变化大和相似物干扰等问题,提出了一种基于多尺度注意力和特征融合的自适应无人机航拍目标跟踪算法。首先,考虑到无人机视角下干扰信息多,构建了深层多样化特征提取网络,提供鲁棒表征目标的语义特征和多样化特征;其次,设计的多尺度注意力模块,抑制干扰信息的同时保留了不同尺度的目标信息;然后特征融合模块将不同层特征进行融合,有效整合了细节信息和语义信息;最后,使用多个基于无锚框策略的区域建议模块自适应感知目标的尺度变化,充分利用整合的特征信息实现对目标的精准定位与稳定跟踪。实验结果表明:该算法在数据集上的成功率和准确率为61.7%和81.5%,速度为40.5 frame/s。该算法对目标的辨别能力、尺度感知能力和抗干扰能力明显增强,能有效应对无人机跟踪过程中的常见挑战。

关键词：无人机目标跟踪多尺度特征融合无锚框

稀疏差异先验信息支持的高光谱图像稀疏解混算法

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测绘学报 2020年第8期49卷 1032-1041页

作者：张作宇廖守亿孙大为张合新王仕成火箭军工程大学陕西西安710025 火箭军士官学校山东青州262500

基于光谱库的高光谱稀疏解混技术近年来得到了人们的关注,该技术利用光谱库中光谱样本作为端元,将解混问题转化为稀疏表示问题。然而,由于测量环境的差异,待解混图像的实际端元往往与光谱库中相应光谱信号存在差异。本文提出了一种光谱... 详细信息

基于光谱库的高光谱稀疏解混技术近年来得到了人们的关注,该技术利用光谱库中光谱样本作为端元,将解混问题转化为稀疏表示问题。然而,由于测量环境的差异,待解混图像的实际端元往往与光谱库中相应光谱信号存在差异。本文提出了一种光谱差异稀疏约束的联合稀疏回归解混算法。首先,假设光谱差异具有稀疏特性,建立了光谱库校正模型,使得在解混过程中可对光谱库进行自适应地调整;然后,将光谱库校正模型与联合稀疏回归解混模型结合,建立了考虑光谱差异的稀疏解混模型;最后,基于交替方向乘子法得到了迭代优化解决方案。分别利用仿真和真实高光谱数据进行了试验验证,结果表明,在光谱库不匹配的情形下,本文方法能够有效提高稀疏解混算法的解混性能。

关键词：高光谱图像解混稀疏回归光谱差异光谱库校正