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考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计

红外与激光工程 2024年第5期53卷 133-142页

作者：翟方超曾庆化张越杰王合龙李杰南京航空航天大学自动化学院江苏南京2100162 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

针对当前光电稳定平台伺服系统中自抗扰控制设计方法未考虑系统零点的问题,文中提出一种考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计方法。该方法通过扰动设计的方法将有零点的传函转换为无零点传函,使用扰动分离状态观测设计技术对设计的... 详细信息

针对当前光电稳定平台伺服系统中自抗扰控制设计方法未考虑系统零点的问题,文中提出一种考虑传函零点的光电稳定平台抗扰控制设计方法。该方法通过扰动设计的方法将有零点的传函转换为无零点传函,使用扰动分离状态观测设计技术对设计的扰动进行补偿。仿真实验结果表明:在控制器相同、扰动条件相同的情况下,相比模型辅助的自抗扰算法,文中提出的算法阶跃响应调节时间减少80.72%,超调量减少61.97%;在1V2Hz等效扰动下,系统稳态精度提高36.69%,系统性能提升效果明显。在实物验证实验中,对于1V2Hz等效扰动下,文中提出的算法系统稳态精度提高了27.41%,对于不同频率的等效扰动,稳态精度能够提升20%以上,有效的提高了光电稳定平台的稳态精度。

关键词：光电稳定平台传函零点自抗扰控制

基于虚像运动分析的光电稳定平台反射镜补偿技术

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光学学报 2024年

作者：翟方超曾庆化毛飞龙王合龙李杰南京航空航天大学自动化学院航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

光电稳定平台中像移运动和反射镜角度之间是一种复杂的非线性关系，传统处理方法是在反射镜零位附近线性化，这样处理只在反射镜运动范围较小时适用，在反射镜运动范围较大时误差较大。本文使用沿着瞄准线方向的传感器虚像的运动描述像... 详细信息

光电稳定平台中像移运动和反射镜角度之间是一种复杂的非线性关系，传统处理方法是在反射镜零位附近线性化，这样处理只在反射镜运动范围较小时适用，在反射镜运动范围较大时误差较大。本文使用沿着瞄准线方向的传感器虚像的运动描述像移运动，根据李群的李代数理论，用传感器虚像位姿单位元处的切空间中的切向量描述传感器虚像的运动，建立了反射镜运动与传感器虚像关系。然后利用推导的关系给出了利用反射镜补偿光电稳定平台像移的方法。通过仿真对比分析本文方法与常规方法可知，本文采用的虚像运动分析方法相比传统方法的像移补偿误差小了3个数量级。本文方法对光学系统的相关的像移运动分析具有重要参考意义。

关键词：光电稳定平台李代数旋转变换反射变换

广义逆高斯纹理海杂波背景下的自适应失配检测器

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电子与信息学报 2024年第09期46卷 3602-3610页

作者：范一飞陈铎粟嘉郭子薰陶明亮王伶西北工业大学电子信息学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题，该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号，在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号，从而给出存在失配信号的... 详细信息

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题，该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号，在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号，从而给出存在失配信号的目标检测模型。将CGM的纹理分量建模为广义逆高斯分布，分别基于两步广义似然比(GLRT)和最大后验GLRT(MAP GLRT)准则发展类似于自适应波束形成器正交抑制检测(ABORT)的自适应失配检测器，并通过理论证明所提失配检测器对散斑协方差矩阵和目标多普勒导向矢量具有恒虚警(CFAR)特性。仿真和实测数据实验结果表明，所提失配检测器在导向矢量匹配情况下的检测性能和失配情况下的抗失配性能之间具有良好的折衷。

关键词：海杂波广义逆高斯纹理复合高斯模型失配检测自适应波束形成器正交抑制检测

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柔性浅埋物的声-振智能探测

光学精密工程 2024年第5期32卷 661-669页

作者：王驰曹鹏黄庆王超盛才良上海大学精密机械工程系上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023 江苏永康机械有限公司江苏无锡214203

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型... 详细信息

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型;然后,搭建声-光融合智能探测系统,构建不同柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图数据集;最后,对数据集进行训练和测试,验证该算法用于干涉条纹图识别的可行性。实验结果表明:在给定实验条件下,柔性浅埋物智能探测网络模型的精确率为98.39%,召回率为84.72%,平均识别精度为99.66%。该声-振智能探测方法可以在给定实验环境下对多种柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图进行智能识别,适用于浅层地下柔性掩埋物的大面积快速探测。

关键词：声-光融合探测柔性浅埋物 YOLOv5 声-地震耦合干涉条纹

广义逆高斯纹理杂波背景下的自适应失配检测器

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电子与信息学报 2024年

作者：范一飞陈铎粟嘉郭子薰陶明亮王伶西北工业大学电子信息学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

关键词：海杂波广义逆高斯纹理复合高斯模型失配检测自适应波束形成器正交抑制检测

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夜间动物图像自监督学习增强与检测方法

中国光学(中英文) 2024年第05期 1087-1097页

作者：王驰沈晨黄庆张国峰卢汉陈金波上海大学机电工程与自动化学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题，通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型，来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先，通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶... 详细信息

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题，通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型，来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先，通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段快速增强。提出了一个新的光照损失函数，并利用参数可调的Gamma校正原图与快速增强图，在基于Retinex原理和最大熵理论的PRED-Net中进行第二阶段的重增强。然后，改进YOLOv8模型，并对重增强后的图像进行目标识别。最后，在LOL数据集（low-light dataset）与自建动物数据集进行实验分析，验证Zero-Denoise网络和改进型YOLOv8模型对于夜间动物目标监测的改善效果。试验结果显示，Zero-Denoise的mAP值网络在LOL数据集上的PSNR、SSIM与MAE指标达到28.53、0.76、26.15，结合改进型YOLOv8在自建动物数据集上的mAP值比YOLOv8基线模型提升了7.1%。使用Zero-Denoise和改进型YOLOv8能获得良好的夜间动物目标图像。结果表明所提方法可用于夜间动物目标的精确监测。

关键词：夜间动物监测低光增强自监督学习 Retinex 低光去噪

来源：博看期刊

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采用本机智能机动策略增大越肩发射截获区

系统仿真学报 2007年第13期19卷 2948-2950,2963页

作者：高劲松邹庆元陈哨东孙隆和中航一集团洛阳电光设备研究所河南洛阳471009

传统认为可通过改善导弹性能增大越肩发射截获区。深入研究越肩发射过程后,发现:目标和本机的运动是相互影响的,本机机动可以影响导弹对目标的截获。故提出可通过改善本机机动,即采用本机智能机动策略得到更大的越肩发射截获区。采用可... 详细信息

传统认为可通过改善导弹性能增大越肩发射截获区。深入研究越肩发射过程后,发现:目标和本机的运动是相互影响的,本机机动可以影响导弹对目标的截获。故提出可通过改善本机机动,即采用本机智能机动策略得到更大的越肩发射截获区。采用可视化数据挖掘,从过去越肩发射仿真数据中获取知识,通过采用模糊算法用所获取的知识改善本机机动策略,得到本机智能机动策略。在数字仿真中,通过采用这种智能的机动策略,本机的截获区比过去至少增大了122%。除了传统的通过提高导弹性能增大越肩发射截获区外,通过采用本机智能机动策略也能。

关键词：火力控制越肩发射可视化数据挖掘智能机动策略

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多IRST自适应协同定位技术研究

电光与控制 2024年第4期31卷 103-108页

作者：张磊刘莎王合龙程小亮中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 空装项目中心北京100000

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函... 详细信息

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函数,进而确定联邦滤波信息分配系数,最后基于自适应联邦滤波算法解决双IRST配对组合局部估计的全局信息融合问题,得到目标的精确位置信息。通过仿真结果证明,所提算法定位精度高、可靠性强,同时,可保证全局定位结果的精确性及稳定性。

关键词：交叉定位几何精度因子当前统计模型联邦滤波

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基于Beta分布的目标搜索概率自适应更新策略及其应用

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电光与控制 2024年

作者：高瑞周孔金涛汤陈彭秀辉南京航空航天大学自动化学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

针对不确定先验信息条件下的目标搜索问题，在考虑传感器探测概率和虚警概率条件下，设计了基于Beta分布的目标搜索概率自适应更新策略。首先，通过Beta分布建立了不确定先验环境的概率地图，并提出自适应目标搜索概率更新策略使得无人... 详细信息

针对不确定先验信息条件下的目标搜索问题，在考虑传感器探测概率和虚警概率条件下，设计了基于Beta分布的目标搜索概率自适应更新策略。首先，通过Beta分布建立了不确定先验环境的概率地图，并提出自适应目标搜索概率更新策略使得无人机能够根据概率信息图动态更新检测次数。其次，在概率更新策略中引入了拒绝概率修正因子，根据地图概率差动态调整概率变化量，避免了搜索任务中可能存在的误检漏检问题。最后，通过数值仿真实验，验证了本文提出的目标搜索自适应更新策略在不影响搜索效率的前提下，有效减小了无人机的错误检测概率。

关键词：协同搜索动态变化环境 Beta分布自适应概率更新