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大掠射角下幅相极化特征融合雷达导引头舰船检测方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：韩静雯杨勇连静王威北京电子工程总体研究所国防科技大学电子科学学院

大掠射角下海面目标信号往往淹没在强海杂波中，给雷达导引头目标检测带来了严峻的挑战。为改善大掠射角下雷达检测微弱目标性能，提出一种基于多特征融合的海面目标检测方法。首先，通过分析大掠射角下雷达导引头挂飞实测数据，发现海... 详细信息

大掠射角下海面目标信号往往淹没在强海杂波中，给雷达导引头目标检测带来了严峻的挑战。为改善大掠射角下雷达检测微弱目标性能，提出一种基于多特征融合的海面目标检测方法。首先，通过分析大掠射角下雷达导引头挂飞实测数据，发现海杂波和舰船在展开相位差均值、同极化比相位均值和极差、同极化幅均比四个幅相特征方面存在较大差异；其次结合支持向量机方法，与已有特征集对比，验证了海杂波与舰船目标+海杂波在该四维特征空间可分性更高；进而对分类器加以虚警控制，提出一种幅相特征融合的海面目标检测方法；最后利用实测数据对比检验其性能，结果显示所提方法可以实现大掠射角下海面目标的有效检测。

关键词：目标检测海杂波大掠射角雷达导引头

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惯性角速度匹配测量方程的耦合误差分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 226-233页

作者：吴伟李湘源马昕明秦石乔国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室长沙410073

针对惯性角速度匹配测量方程得不到理论精确解的问题,根据角速度匹配测量方程建立了形变角估计误差与船体角运动和动态形变角的相关函数模型,从理论上证明了船体角运动与动态形变角之间的交叉耦合将产生形变角估计误差。在动态形变角和... 详细信息

针对惯性角速度匹配测量方程得不到理论精确解的问题,根据角速度匹配测量方程建立了形变角估计误差与船体角运动和动态形变角的相关函数模型,从理论上证明了船体角运动与动态形变角之间的交叉耦合将产生形变角估计误差。在动态形变角和船摇角幅度分别为20″和2°的仿真条件下,当船体运动角速度与动态形变角速度不相关时,形变角估计误差均值分别为-1.8"、3.7"、3.8";当船体运动角速度与动态形变角速度完全相关时,形变角估计产生约50"的偏置误差。仿真和实验结果表明,误差的大小与二者之间的相关系数呈正相关。研究结果可为舰船形变测量和传递对准相关的理论研究和工程应用提供参考。

关键词：船体形变角速度匹配相关函数耦合误差

基于LS-SVM的精确星光折射导航观测模型

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中国空间科学技术（中英文） 2024年第4期44卷 20-28页

作者：颜旭王鼎杰张洪波杨行包为民国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国航天科技集团有限公司北京100048

星光折射自主导航系统的精度受到星光折射观测模型的限制。针对星光折射计算简化与大气参数随高度变化对星光折射观测模型的影响,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的精确星光折射导航观测模型建立方法。首先通过光线追迹高精度... 详细信息

星光折射自主导航系统的精度受到星光折射观测模型的限制。针对星光折射计算简化与大气参数随高度变化对星光折射观测模型的影响,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的精确星光折射导航观测模型建立方法。首先通过光线追迹高精度模拟星光折射的过程,未对折射角计算进行简化,考虑大气参数随高度的变化,得到折射真高度与折射角的非线性映射关系。然后利用LS-SVM机器学习算法精确拟合折射真高度与折射角的关系,建立关于折射视高度的高精度星光折射导航观测模型。仿真结果表明,建立的精确星光折射导航观测模型精度较高,平均绝对误差为0.986 m。将该观测模型应用到星光导航系统中,导航精度较高,定位误差平均为130.7 m,平均速度误差为0.1479 m/s,证明了建模方法的有效性,对于星光折射自主导航的高精度研究具有一定意义。

关键词：星光折射导航观测模型光线追迹 LS-SVM 机器学习

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可见光和红外自适应伪装技术研究进展

化工进展 2024年

作者：陶俊东嵇海宁刘东青湘潭大学物理与光电工程学院国防科技大学空天科学学院

自适应伪装是一种综合材料科学、传感技术和控制工程等多领域知识的前沿技术。该技术可以根据周围背景环境变化实时调整被侦测目标，使目标在一定光谱范围内（如可见光和红外）的光学特征与背景保持一致或接近，从而有效地降低目标被探... 详细信息

自适应伪装是一种综合材料科学、传感技术和控制工程等多领域知识的前沿技术。该技术可以根据周围背景环境变化实时调整被侦测目标，使目标在一定光谱范围内（如可见光和红外）的光学特征与背景保持一致或接近，从而有效地降低目标被探测概率。近年来已发展出一系列基于不同控制方式的光学调控器件和系统，其均在自适应伪装领域发挥出重要作用。本文从四个方面综述了可见光和红外自适应伪装技术研究进展，包括光驱动自适应伪装、热驱动自适应伪装、电驱动自适应伪装和智能集成系统驱动自适应伪装，并阐述了各类自适应伪装技术的调控原理及其实现方式。最后探讨了自适应伪装技术的未来发展趋势，指出目前该技术仍处于实验阶段，实际环境中性能不太稳定，难以应对复杂的背景信息，通过伪装材料的研发和复杂背景信息处理系统的建立，可以为自适应伪装技术迈向智能化和多样化发展奠定基础。

关键词：可见光红外自适应伪装集成驱动光谱特征

基于带隙阻波隔振的超材料梁吸隔振一体化设计方法

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物理学报 2024年

作者：魏巍管峰方鑫国防科技大学智能科学学院海军研究院

先进的振动控制技术在航空航天及船舶领域具有广泛需求。当前，大多数系统的吸振与隔振设计分离，且现有隔振设计难以有效增强低频线谱隔离。因此，本文针对典型欧拉梁，提出了一种吸隔振一体化设计方法。基于声学超材料的带隙波阻原理... 详细信息

先进的振动控制技术在航空航天及船舶领域具有广泛需求。当前，大多数系统的吸振与隔振设计分离，且现有隔振设计难以有效增强低频线谱隔离。因此，本文针对典型欧拉梁，提出了一种吸隔振一体化设计方法。基于声学超材料的带隙波阻原理，研究了振动在横向和纵向的传播特性及其协同调节规律。结果表明，通过使用波阻隔振器实现多种模态的吸振和隔振，无需额外结构即可高效控制低频和宽带振动。在横向通路中，引入局域共振带隙显著提高了低频隔振效果；在纵向通路中，除了近零及Bragg带隙外，波阻隔振器还能产生多种带隙，实现了低频宽带吸振。研究显示，通过叠加纵向与横向带隙可达成100 Hz内87.3%的带隙占比。采用有限元法验证了解析结果的准确性。研究结果为复杂梁、板、管路、框架等结构的吸隔振一体化设计提供了可行思路。

关键词：超材料带隙吸振隔振

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倾斜可控阵列光场的二维扫描技术研究

中国激光 2024年第2期51卷 84-96页

作者：殳博王张雨秋常洪祥常琦马鹏飞冷进勇周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时... 详细信息

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径,实现特殊光场图案定制。此外,该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点,在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。

关键词：激光光学激光阵列相干合成倾斜调控二维扫描光场定制

固体火箭发动机粘接界面剪切蠕变特性分析与快速预测模型

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固体火箭技术 2024年第2期47卷 208-215页

作者：叶冠麟刘通申志彬吴伟静国防科技大学空天科学学院长沙410073 空天任务智能规划与仿真湖南省重点实验室长沙410073 内蒙动力机械研究所呼和浩特010010

固体火箭发动机在立式贮存期间,受自重载荷影响,在侧壁粘接界面会产生剪切蠕变行为,威胁发动机的结构安全性和贮存寿命。为研究粘接界面剪切蠕变特性,对某型发动机剪切界面试验件进行了多种温度与应力下的剪切蠕变实验,获得其剪应变-时... 详细信息

固体火箭发动机在立式贮存期间,受自重载荷影响,在侧壁粘接界面会产生剪切蠕变行为,威胁发动机的结构安全性和贮存寿命。为研究粘接界面剪切蠕变特性,对某型发动机剪切界面试验件进行了多种温度与应力下的剪切蠕变实验,获得其剪应变-时间关系,分析了粘接界面力学性能随温度与剪切蠕变载荷变化的响应和规律,最终构建了一种适用于线性粘弹性阶段的发动机粘接界面剪切蠕变快速预测模型。结果表明,该快速预测模型构建方式简单,且预测值与实验值相差低于10%,可以较好地预测线性粘弹性阶段粘接界面短期蠕变行为。

关键词：固体火箭发动机立式贮存粘接界面剪切蠕变快速预测模型

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一种改进的全息SAR相位梯度自聚焦算法

系统工程与电子技术 2024年

作者：黄丰卓冯东华洋晟黄晓涛国防科技大学电子科学学院上海机电工程研究所

合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）全息成像（HoloSAR）是一种新兴的SAR三维成像模式，通过不同空间维度的观测提供丰富的目标散射信息。相位梯度自聚焦（phase gradient autofocus，PGA）是一种高效的相位误差补偿方法，... 详细信息

合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）全息成像（HoloSAR）是一种新兴的SAR三维成像模式，通过不同空间维度的观测提供丰富的目标散射信息。相位梯度自聚焦（phase gradient autofocus，PGA）是一种高效的相位误差补偿方法，其缺陷在于无法估计相位误差中的线性分量，会造成HoloSAR子孔径成像结果高度偏移。因此，本文提出了一种改进的PGA方法，将图像偏置算法拓展至三维成像，用于估计PGA中的残余线性相位误差，从而解决HoloSAR子孔径图像之间的高度偏移问题。所提方法能够在回波域和图像域联合校正相位误差，相比于现有方法更加简便高效。仿真目标和GOTCHA实测数据的处理结果证实了该方法的有效性和实用性。

关键词：三维成像全息合成孔径雷达相位误差校正相位梯度自聚焦

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改进马尔科夫随机场的SAR图像建筑物分割

遥感技术与应用 2024年第2期39卷 405-412页

作者：赵佳安道祥国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

作为城区主要目标之一,建筑物的检测和提取至关重要,而利用图像分割将建筑物从背景中分离出来是后续处理的基础。传统马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)模型对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像进行建筑物分割时... 详细信息

作为城区主要目标之一,建筑物的检测和提取至关重要,而利用图像分割将建筑物从背景中分离出来是后续处理的基础。传统马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)模型对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像进行建筑物分割时只利用了灰度信息,因此对灰度不均匀目标分割完整性较差,且利用最小能量准则分割时未考虑两部分随机场能量的相互关系,从而导致分割结果不能同时兼顾区域一致性与边缘细节性。为此,研究提出一种改进MRF的SAR图像建筑物分割方法。首先,通过在观测场引入由巴氏距离加权的纹理特征,实现对灰度不均匀建筑物的完整提取;其次,在两部分随机场能量中引入随迭代次数变化的权重,实现在建筑物密集区域保持边缘平滑的同时更好地抑制噪声。为了验证算法的有效性和实用性,对不同场景的SAR图像进行处理,结果表明:所提算法在不同场景中均能得到更好的分类正确率和Dice系数。

关键词：马尔科夫随机场纹理特征巴氏距离自适应权重建筑物分割