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一种对空红外弱小目标检测跟踪方法研究

红外技术 2020年第4期42卷 356-360页

作者：王曙光石胜斌胡春生陆军炮兵防空兵学院安徽合肥230031

为了在对空中小目标打击过程中实现对目标的准确检测与跟踪,针对空中红外弱小目标信噪比低、像素点少等特点,本文基于红外视频图像,采用高斯滤波以及Top-Hat算子对图像进行预处理;利用边缘检测算法对图像中的目标进行检测与定位;根据检... 详细信息

为了在对空中小目标打击过程中实现对目标的准确检测与跟踪,针对空中红外弱小目标信噪比低、像素点少等特点,本文基于红外视频图像,采用高斯滤波以及Top-Hat算子对图像进行预处理;利用边缘检测算法对图像中的目标进行检测与定位;根据检测得到的目标初始位置,通过核化相关滤波跟踪算法对目标持续跟踪;最后对跟踪效果做了定量评估。实验结果显示,跟踪最大视场角度误差不超过0.0062°,运行速度平均每帧可达25.3帧/s,该方法能够有效地对空中红外弱小目标进行自动检测跟踪。

关键词：空中小目标红外视频高斯滤波 Top-Hat算子边缘检测核化相关滤波(KCF)

基于FPGA的弹载相机自动白平衡算法设计及实现

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战术导弹技术 2022年第2期 131-138页

作者：田宗浩雷鸣郭佳晖陆军炮兵防空兵学院合肥230031

针对色温影响造成的弹载相机成像色彩偏差问题,提出了一种基于统计分析的色温估计自动白平衡校正算法。通过研究不同色温下白点R/G和B/G分布特点,界定不同色温区间的白点范围,以此为参考基准对弹载相机工作色温进行估计并计算增益值。... 详细信息

针对色温影响造成的弹载相机成像色彩偏差问题,提出了一种基于统计分析的色温估计自动白平衡校正算法。通过研究不同色温下白点R/G和B/G分布特点,界定不同色温区间的白点范围,以此为参考基准对弹载相机工作色温进行估计并计算增益值。实验结果表明,该算法能够准确检测出不同色温下图像中的白点信息,校正结果较传统算法有显著提升,验证了该算法的可行性和有效性。同时,通过并行流水线设计实现软件算法向FPGA移植,降低了硬件资源消耗和图像处理时延,为弹载图像采集系统嵌入式设计提供了参考。

关键词：弹载相机色温自动白平衡校正算法 HLS FPGA

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圆管超声导波频散与多模态特性

应用声学 2018年第3期37卷 338-344页

作者：王鑫张金沈洋魏影陆军炮兵防空兵学院合肥230031

超声导波检测技术作为一种新兴的无损检测技术广泛应用于圆管类结构。为选择合适于不同缺陷检测的导波模态,推导分析了圆管导波传播的运动方程和频散方程;利用数值计算的方法得到了超声导波在圆管中传播的频散曲线和各模态沿壁厚方向的... 详细信息

超声导波检测技术作为一种新兴的无损检测技术广泛应用于圆管类结构。为选择合适于不同缺陷检测的导波模态,推导分析了圆管导波传播的运动方程和频散方程;利用数值计算的方法得到了超声导波在圆管中传播的频散曲线和各模态沿壁厚方向的位移分布图,分析得出各个模态对不同缺陷的敏感程度;以一种特定的圆管为例,建立圆管缺陷有限元模型,对不同类型圆管缺陷对导波传播特性的影响进行仿真计算。结果表明,纵向模态对周向缺陷比较敏感,而扭转模态则对轴向缺陷更敏感,仿真结果与理论分析结果相吻合,为圆管缺陷检测的超声导波模态选择提供了理论依据。

关键词：超声导波圆管缺陷导波频散模态选择

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火炮身管内膛损伤机理分析

火力与指挥控制 2020年第5期45卷 8-14页

作者：张金赵亮王鑫董子华陆军炮兵防空兵学院合肥230031

身管是火炮的关键部件,也是最易损耗的部件之一。火炮在发射过程中,身管内高温、高压的气体对身管内膛造成严重的损害,使身管内膛出现裂纹、龟裂、膛线脱落,严重影响火炮的射击精度和身管寿命,甚至会产生炸膛,危害到发射人员的安全。所... 详细信息

身管是火炮的关键部件,也是最易损耗的部件之一。火炮在发射过程中,身管内高温、高压的气体对身管内膛造成严重的损害,使身管内膛出现裂纹、龟裂、膛线脱落,严重影响火炮的射击精度和身管寿命,甚至会产生炸膛,危害到发射人员的安全。所以急需对身管内膛损伤进行机理分析,以利于身管寿命的检测和维护。以身管损伤的一般规律为主线,从损伤的5种形式入手,详细地讨论了身管常见损伤形式的原因和影响因素,并对其进行了机理分析。研究结果表明,身管内膛损伤主要是由于高温高压的火药气体和弹丸的挤进摩擦导致的,常见的物理反应损伤为内膛裂纹、内膛挂铜和内膛烧蚀,常见的化学反应损伤为镀铬层脱落,而内膛磨损是在物理反应和化学反应耦合作用下产生的损伤。

关键词：身管损伤机理裂纹损伤内膛烧蚀

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斜入射SH波厚壁管道内壁裂纹检测方法

应用声学 2020年第5期39卷 747-752页

作者：赵亮张金董子华王鑫王学彬陆军炮兵防空兵学院合肥230031

厚壁管道常被用于军事装备及其他流程工业中,长期使用后内壁会产生较多微裂纹,成为影响构件安全运行的重大隐患。为此,该文针对厚壁管道内壁裂纹难以检测的问题,提出基于斜入射SH波的厚壁管道检测方法,对厚壁管道内壁不同深度的裂纹进... 详细信息

厚壁管道常被用于军事装备及其他流程工业中,长期使用后内壁会产生较多微裂纹,成为影响构件安全运行的重大隐患。为此,该文针对厚壁管道内壁裂纹难以检测的问题,提出基于斜入射SH波的厚壁管道检测方法,对厚壁管道内壁不同深度的裂纹进行检测。首先对斜入射SH波的激励原理进行分析,建立声场模型优选激励频率,研究斜入射SH波与厚壁管道内壁裂纹径向深度的作用规律,并通过实验对仿真结果进行验证。研究结果表明,斜入射SH波对该型管道最佳检测频率为1 MHz;随着裂纹径向深度增加,缺陷回波幅值呈现曲折型上升;斜入射SH波可对厚壁管道内壁轴向长8 mm、径向深1 mm和周向宽1 mm的微裂纹进行有效检测,验证了斜入射SH波厚壁管道内壁裂纹检测方法的科学性和可行性。

关键词：厚壁管道裂纹检测斜入射SH波频率优选

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基于ISM的装备安全管理质效影响因素分析

系统科学学报 2019年第1期27卷 71-76,97页

作者：张君彪沈延安王海涛陆军炮兵防空兵学院合肥230031

装备安全管理是一个结构、要素复杂的管理系统。针对其复杂性特点,选取主要指标要素,并利用解释结构模型(ISM)的方法,将各指标要素间的关系转化为邻接矩阵,通过矩阵布尔运算,建立装备安全管理质效的结构模型,揭示出各要素间的相互关系... 详细信息

装备安全管理是一个结构、要素复杂的管理系统。针对其复杂性特点,选取主要指标要素,并利用解释结构模型(ISM)的方法,将各指标要素间的关系转化为邻接矩阵,通过矩阵布尔运算,建立装备安全管理质效的结构模型,揭示出各要素间的相互关系。然后,运用网络层次分析法(ANP)计算出解释结构模型中各要素的权重,进而通过要素权重排序分析出装备安全管理质效的主要影响因素。

关键词：装备安全管理解释结构模型网络层次分析法

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总体最小二乘波达方向估计方法

计算机工程 2019年第9期45卷 55-59页

作者：汪海张梦晗崔逊学陆军炮兵防空兵学院信息工程系

在到达时间差定位技术中,当传感器位置坐标存在误差时,最小二乘法(LS)所得估计值不再具有最优无偏性,导致测向精度下降。针对该问题,提出基于总体最小二乘的测向方法。将非线性的观测方程转化为伪线性方程,构成增广矩阵并对其进行奇异... 详细信息

在到达时间差定位技术中,当传感器位置坐标存在误差时,最小二乘法(LS)所得估计值不再具有最优无偏性,导致测向精度下降。针对该问题,提出基于总体最小二乘的测向方法。将非线性的观测方程转化为伪线性方程,构成增广矩阵并对其进行奇异值分解,从而得到目标位置。理论分析和仿真结果表明,与经典的LS法和 LS-Tylar法相比,该方法的定位精度较高。

关键词：到达时间差测向总体最小二乘奇异值分解克拉美罗下界

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曲折线圈电磁超声换能器激励性能优化设计

传感技术学报 2019年第8期32卷 1182-1188页

作者：张金赵亮石文泽王鑫董子华陆军炮兵防空兵学院合肥230031 南昌航空大学南昌330063

针对电磁超声换能器EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)换能效率较低的问题,以铝板为研究对象,对传统的表面波电磁超声换能器进行了有限元建模及参数优化。分析了激励EMAT的换能机理,建立曲折线圈EMAT检测过程的有限元模型,并... 详细信息

针对电磁超声换能器EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)换能效率较低的问题,以铝板为研究对象,对传统的表面波电磁超声换能器进行了有限元建模及参数优化。分析了激励EMAT的换能机理,建立曲折线圈EMAT检测过程的有限元模型,并基于正交试验设计方法进行优化设计,分析了永磁体尺寸、线圈设计参数、线圈层数及层间距、线圈连接方式等因素对EMAT激励效率的影响规律,得到了激励EMAT探头的最佳参数组合。研究结果表明,永磁体高度越高,宽度越窄,曲折线圈导线宽度越窄,导线高度越低,双层线圈间距越小,背板与上层线圈间距越小,并采用分裂线圈,EMAT探头的换能效率最高;多层曲折线圈之间采用并联连接相比串联连接换能效率提高50%以上,且并联曲折线圈层数不宜过多也不宜过少。

关键词： EMAT 优化设计曲折线圈表面波正交试验

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提高末制导炮弹在高原地区射击精度研究

兵器装备工程学报 2020年第11期41卷 85-88页

作者：刘玉文段衍安蒋明蔡宏图陆军炮兵防空兵学院合肥230031

在理论分析基础上,采用高原弹道模型、惯性控制模型和末段导引模型,通过模拟计算,获得了不同海拔制导范围的变化及其规律;从改进武器系统角度,提出了延长激光照射时间和适度调整舵机舵偏角,提高制导能力和精度的方法;通过模拟计算,验证... 详细信息

在理论分析基础上,采用高原弹道模型、惯性控制模型和末段导引模型,通过模拟计算,获得了不同海拔制导范围的变化及其规律;从改进武器系统角度,提出了延长激光照射时间和适度调整舵机舵偏角,提高制导能力和精度的方法;通过模拟计算,验证了其可行性;这些措施、方法为高原部队实弹射击提供了参考,并且为新型指挥信息系统诸元解算软件的改进提供了技术支撑。

关键词：高原弹道制导炮弹精度