基于AOTF的反激光窃听告警技术研究

发布时间：2020-07-24 01:20

【摘要】：由于间接照射和玻璃散射,现有的拦截式激光预警技术无法获取窃听源的方位信息,针对该问题,本论文提出了一种利用AOTF光谱相机(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)对窗户进行凝视成像的反激光窃听预警方法。AOTF作为光谱成像系统的核心器件,通过近红外波段连续光谱滤波可获得激光波长信息,并且降低背景噪声,通过声光衍射成像,可实现对周围环境进行高分辨率凝视成像,并获得照射光斑的特征信息。本论文在阐述AOTF基本原理基础上,对构建的AOTF相机实验平台系统的配置参数、整体原理图进行了分析。为了更准确提取散射光斑特征信息,重点研究了窃听光源定位模型、散射光斑拟合算法、特征信息提取算法、图像畸变模型等关键技术。依照告警系统的成像特征,首先提出了图像预处理算法和最小二乘图像拟合算法对光斑进行拟合处理;其次,在提取边缘轮廓基础上,利用图像特征信息提取算法对散射光斑进行提取;最后,推导出窃听激光光源来袭方位的几何模型。实验表明,此算法和构建的几何数学模型能够有效地定位来袭激光源的方位信息。与此同时,由于AOTF相机自身原因,成像时会产生畸变,进而会影响图像特征提取的准确性。为解决此问题,本论文描述了AOTF相机的畸变产生机理及特性,提出了一种畸变校正方法。实验表明,AOTF相机拍摄图像经畸变校正后最大畸变像素位移量为1.4个像素,而原图像的最大畸变像素位移量为9个像素,则AOTF相机系统造成的畸变得到了很好的校正。最后,搭建出了基于AOTF的反激光窃听告警系统实验平台,以He-Ne激光器为激光源并编写了定位算法,实验结果表明,系统可获得窃听激光光源相对位置信息,方位角和俯仰角的定位精度≤4°,达到了预期目标。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;TN249
【图文】：

d图 2.1 声波导致晶体折射率周期性变化示意图F 的组成结构如图 2.2 所示，主要包括声光晶体 TeO2、bO3三个组成部分，其中后两个部分又组合成压电换能当 AOTF 中的射频发生器发射出电信号时，压电换能器超声波，此时，若有一束复色光通过高频振动的光弹晶的一束单色光将会产生衍射现象，但此衍射光的波长并体振动频率而改变，这种相互作用可以用动量匹配来解射光光波矢量 dk 和超声波波矢量 ak 满足 idkkka[45]吸声材料射光+1级衍射光（e-o）0级非衍射光

中北大学学位论文 6.4×4.8mm)、计算机组成，其中，AOTF 可以滤掉除激光源外的其他波长的光波干扰，使计算结果更加精确。对所设计构建的激光窃听源方位识别告警实验平台 2.4 所示，该系统采集到的散射光斑如图 2.5 所示。

m)、计算机组成，其中，AOTF 可以滤掉除激光源外的其他算结果更加精确。对所设计构建的激光窃听源方位识别该系统采集到的散射光斑如图 2.5 所示。激光器旋转云台玻璃散射光斑镜头AOTF导轨图 2.4 反激光窃听告警平台

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本文编号：2768103