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基于HRRP序列的中段目标二维几何特征反演方法

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电子与信息学报 2017年第10期39卷 2366-2373页

作者：徐少坤刘记红袁翔宇中国洛阳电子装备试验中心洛阳471003

针对导弹防御系统中的目标识别问题,该文研究弹道中段目标的2维几何特征反演方法。基于中段目标的特殊物理结构,分析了进动锥体目标在雷达径向投影尺寸的变化规律,建立了中段目标2维几何特征与其径向尺寸序列的映射关系,进而提出一种基... 详细信息

针对导弹防御系统中的目标识别问题,该文研究弹道中段目标的2维几何特征反演方法。基于中段目标的特殊物理结构,分析了进动锥体目标在雷达径向投影尺寸的变化规律,建立了中段目标2维几何特征与其径向尺寸序列的映射关系,进而提出一种基于HRRPs的2维几何特征反演方法,能够稳定反演出中段进动目标在不同姿态下的2维几何特征。通过电磁计算数据和暗室测量数据验证了所提方法的有效性和稳定性。

关键词：目标识别中段目标 2维几何特征高分辨距离像序列径向尺寸

基于ISAR图像的中段目标二维几何特征反演方法

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电子与信息学报 2015年第2期37卷 339-345页

作者：徐少坤刘记红袁翔宇陆静中国洛阳电子装备试验中心洛阳471003

该文针对弹道导弹防御系统的目标识别问题,研究了中段目标的2维几何特征反演方法。基于中段目标的外形特征,提出了一种描述目标2维几何结构的稳定特征量,该特征量不受目标姿态变化和雷达工作条件的影响。基于中段目标的电磁散射特性,建... 详细信息

该文针对弹道导弹防御系统的目标识别问题,研究了中段目标的2维几何特征反演方法。基于中段目标的外形特征,提出了一种描述目标2维几何结构的稳定特征量,该特征量不受目标姿态变化和雷达工作条件的影响。基于中段目标的电磁散射特性,建立了目标在不同姿态下的ISAR成像结果与目标2维几何特征的映射关系,进而提出一种基于ISAR像的中段目标2维几何特征反演方法,能够稳定地反演出中段目标飞行过程中所有姿态下的2维几何特征。通过电磁计算数据和暗室测量数据验证了所提方法的有效性和稳定性。

关键词：目标识别中段目标 2维几何特征 ISAR图像反演

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仿真转台伺服系统动态模型辨识与计算

中国惯性技术学报 2015年第3期23卷 402-408页

作者：李慧陈前荣朱震甘霖中国洛阳电子装备试验中心洛阳471003

仿真转台广泛应用于光电制导导引头及其对抗的仿真,对某型仿真转台进行高精度模型辨识可以有效提高系统的动态控制精度和设计效率。基于此,提出了一种转台伺服系统频率特性自动测试方法,根据测试数据采用参数递阶辨识方法分段拟合得到... 详细信息

仿真转台广泛应用于光电制导导引头及其对抗的仿真,对某型仿真转台进行高精度模型辨识可以有效提高系统的动态控制精度和设计效率。基于此,提出了一种转台伺服系统频率特性自动测试方法,根据测试数据采用参数递阶辨识方法分段拟合得到了被控对象的高精度传递函数模型。辨识结果与实测数据相比:在体现伺服系统重要特征的中低频段,幅度绝对误差<1 d B,相位绝对误差<2°;在高频段,得到了复杂的机械谐振环节特性,验证了被控对象传递函数模型的准确性。对于转台的动态精度计算,采用频率设计分析建模方法,结合被控对象高精度传递函数和实际校正环节模型得到了转台的动态精度计算模型,通过比较同一输入情况下实测动态误差与模型输出误差数据验证了模型准确性,结果表明了该方法的有效性。建立的动态精度计算模型能够反映实际系统的动态过程和动态误差变化规律,也为同类设备伺服系统的模型辨识和动态精度分析计算提供了方法。

关键词：仿真转台动态模型频率特性分析递阶辨识法模型辨识

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激光在高光谱相机光学系统中的传输

红外与激光工程 2015年第11期44卷 3250-3255页

作者：王彦斌陈前荣李华王敏邹前进中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

随着高光谱相机在工业、农业、科研、国防等众多领域的广泛应用,发展有效的对抗技术也迫在眉睫,激光有源压制干扰是当前对抗高光谱相机的一个有效手段。以双高斯光学系统为例,首先依据高斯光束q参数的传输理论,逐个分析了激光束在高光... 详细信息

随着高光谱相机在工业、农业、科研、国防等众多领域的广泛应用,发展有效的对抗技术也迫在眉睫,激光有源压制干扰是当前对抗高光谱相机的一个有效手段。以双高斯光学系统为例,首先依据高斯光束q参数的传输理论,逐个分析了激光束在高光谱相机光学系统各透镜中的传输,获得了其探测器光敏面上的激光能量分布;然后研究了激光发射参数对探测器光敏面上能量分布的影响,结果表明:探测器光敏面上激光主光斑的大小随激光器对高光谱相机作用距离的增加而减小,随激光束腰尺寸的增大却是先减小后增大,整个变化过程中存在一个最小值,为实现较好的激光干扰效果,激光束腰的设计要尽量避开这个最小值。研究结果可为开展激光有效干扰高光谱成像系统试验以及激光器参数的优化设计提供理论依据和技术支持。

关键词：激光有源压制干扰高光谱相机双高斯光学系统 q参数

包容性非球形气溶胶粒子的散射特性及其对激光传输的影响研究

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光子学报 2014年第9期43卷 69-74页

作者：李华王彦斌邹前进亓凤杰王敏黄成功中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

针对局部地域大气气溶胶的生成、演化的特点,在分析典型对称结构的包容性非球形气溶胶粒子的形态学特征基础上,利用T矩阵法进行了椭球形粒子含非球形粒子的包容性粒子光散射特性计算和分析.以1 064nm波长激光传输为例分别计算了两种典... 详细信息

针对局部地域大气气溶胶的生成、演化的特点,在分析典型对称结构的包容性非球形气溶胶粒子的形态学特征基础上,利用T矩阵法进行了椭球形粒子含非球形粒子的包容性粒子光散射特性计算和分析.以1 064nm波长激光传输为例分别计算了两种典型分布状况的包容性非球形粒子的散射相函数等散射特性,并针对稠密气溶胶大气路径上激光传输的多散射现象,利用蒙特卡罗方法进行了典型大气状况下包容性粒子多次散射对激光信号大气传输中脉冲展宽的应用分析,在传输3km和5km距离时多次散射效应造成激光脉冲峰值半宽分别为3μs和4μs左右.指出气溶胶的基本散射特性与粒子的形态学特征、尺度因子、化学成分及颗粒密度等有密切的关系,其散射特性对激光信号的大气传输具有明显的影响.

关键词：气溶胶激光传输应用 T矩阵法包容性非球形粒子形态模型散射特性脉冲宽度

红外导引头注入式闭环试验的边界能力及一致性

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光学精密工程 2016年第4期24卷 913-921页

作者：李慧吴军辉陈前荣许振领王敏郭正红中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

提出一种采用数字图像注入式方法进行红外成像导引头闭环仿真和性能测试的方法。由于注入式仿真试验时红外导引头的红外探测分系统被图像仿真和图像注入设备取代不参与工作,故导引头稳定跟踪回路性能会发生变化。为使注入式闭环仿真试... 详细信息

提出一种采用数字图像注入式方法进行红外成像导引头闭环仿真和性能测试的方法。由于注入式仿真试验时红外导引头的红外探测分系统被图像仿真和图像注入设备取代不参与工作,故导引头稳定跟踪回路性能会发生变化。为使注入式闭环仿真试验结果准确可信,建立了评价红外成像导引头仿真试验和实际工作两种情况下稳定跟踪回路性能一致性的指标体系,给出了一致性评估方法。最后,建立了红外成像导引头稳定跟踪回路仿真模型,开发了红外导引头数字图像注入式闭环半实物仿真试验系统并在一导引头实物平台上开展了实验。结合建模仿真与实验验证手段得到了红外导引头数字图像注入式闭环半实物仿真试验系统的边界能力。结果表明:在失调角延时小于73ms,失调角误差小于0.18°,目标运动最大角速度小于1(°)/Hz时,导引头在注入式仿真试验和实际工作两种情况下的稳定跟踪性能可保持一致。实验结果为红外成像制导武器快速形成图像注入式闭环试验鉴定能力奠定了基础。

关键词：红外成像导引头图像注入式闭环试验边界能力一致性评估

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光电探测器上多组圆环条纹的现象与机理

红外与激光工程 2017年第10期46卷 19-24页

作者：王彦斌陈前荣朱荣臻任广森周旋风李华中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

在开展激光对光电成像系统的干扰实验时,观察到光电探测器上多组圆环条纹并存的现象,并采用对光学系统拆解、测量、建模重构和光线追迹的方法揭示了每一组圆环条纹的产生机理。首先,对实验所用的光学系统进行拆解,测量各个镜片的曲率半... 详细信息

在开展激光对光电成像系统的干扰实验时,观察到光电探测器上多组圆环条纹并存的现象,并采用对光学系统拆解、测量、建模重构和光线追迹的方法揭示了每一组圆环条纹的产生机理。首先,对实验所用的光学系统进行拆解,测量各个镜片的曲率半径、厚度、通光孔径等几何结构参数,并采用TRACEPRO光线追迹软件建立了该光学系统的理论模型。基于该光学系统模型,追迹大量光线经光学系统传输后在光电探测器上的能量分布,分析每一种能量组分的来源,发现多组圆环条纹的出现是由于不同激光能量组分的干涉效应而产生的,并揭示了产生每组圆环条纹的对应能量组分。文中的研究结果可为激光对光电成像系统的干扰效果评估提供技术支撑。

关键词：光电成像系统圆环条纹光学系统模型光线追迹法

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干扰和噪声对激光制导性能及精度的影响

红外与激光工程 2017年第2期46卷 73-80页

作者：李慧梁巍巍殷瑞光王敏许振领王彦斌中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况,分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型,定量分析了这些误差因素对导... 详细信息

针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况,分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型,定量分析了这些误差因素对导引头稳定跟踪性能和弹目视线角速度输出指令的影响程度。然后实测分析了激光导引头输出弹目视线角速度噪声特性,建立了其与弹目距离的函数关系,并将其加入某制导武器制导模型中进行仿真。结果表明:加入弹目视线角速度噪声后,弹体滚转姿态角变化较大,舵偏角变化也较大,近距离时由于角速度指令噪声较小对全弹道及脱靶量的影响比较小,这与实际检测结果相符较好。但近距时当角速度指令处于噪声峰值处,弹偏离后来不及修正可能会对导弹的近距攻击区有影响,研究方法及结论对导引头的实际研究测试及弹的战术使用均有一定的参考价值。

关键词：激光导引头干扰力矩弹目视线角速度噪声跟踪性能制导精度

脉冲激光辐照CMOS相机的图像间断现象及机理

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红外与激光工程 2019年第3期48卷 82-87页

作者：周旋风陈前荣王彦斌朱荣臻李华任广森中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

为了研究脉冲激光辐照CMOS相机时拍摄图像产生间断现象的原因,利用1 064 nm脉冲激光对卷帘快门式CMOS相机进行了辐照实验。在获得的图像中观测到了间断现象,表现为垂直方向上的亮区和暗区,计算表明各帧图像中暗区的行数为固定值。根据C... 详细信息

为了研究脉冲激光辐照CMOS相机时拍摄图像产生间断现象的原因,利用1 064 nm脉冲激光对卷帘快门式CMOS相机进行了辐照实验。在获得的图像中观测到了间断现象,表现为垂直方向上的亮区和暗区,计算表明各帧图像中暗区的行数为固定值。根据CMOS图像传感器积分方式和扫描机制,分析了图像间断现象的形成机理为卷帘快门式CMOS存储的不同时性。理论计算结果与实验结果一致,并理论分析了完全无暗区图像存在的原因。提出了基于多帧间断图像采用拼接手段获得完整连续图像的方法,得到的图像与直接拍摄图像基本一致。

关键词：脉冲激光 CMOS 辐照效应图像传感器