基于机载激光对抗系统的稳像技术研究
发布时间：2022-09-27 19:53
激光对抗系统可以通过激光照明,对目标进行探测成像并跟踪瞄准,而后发射激光对目标进行干扰或毁伤,具有高方向性,抗干扰,光速攻击和极高的破坏性等优点。而机载激光对抗系统更具是有高机动性的战略激光武器,集侦查与反侦察,干扰与反干扰等功能于一身,是新一代机载武器的关键技术。本文主要研究机载激光对抗系统稳像技术的相关问题,设计一套适用于机载激光对抗系统的稳像系统设计方案。首先,根据调研机载激光对抗系统的典型目标参数,分析和计算典型目标的辐射特性。通过用MODTRAN软件分析背景的辐射特性以及大气传输特性,对目标探测成像的场景设置以及机载激光对抗系统的基础参数做了初步的设定。其次,根据机载激光对抗系统的典型目标成像特性以及稳像目的,选用适当的稳像算法架构。在传统稳像算法架构中加入低信噪比点目标探测算法,并在运动补偿时讨论了激光对抗系统稳像与传统像移稳像的区别。然后,根据机载激光对抗系统的工作原理,讨论分析跟瞄精度与稳像需求的关系。并将稳像系统精度分为目标探测识别精度和运动预估精度两部分,分别讨论提高信噪比与提高稳像帧频对两者的影响。建立机载激光对抗系统的稳像模型,设计适用于机载激光对抗系统的稳像系...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 激光对抗系统及稳像技术发展现况
1.2.1 激光对抗系统国内外现状
1.2.2 稳像技术现况
1.3 国内外研究现状分析
1.4 本文的主要研究内容
第2章 目标场景特性分析
2.1 典型目标特性分析
2.1.1 目标特性模型
2.1.2 尾焰特性分析
2.2 背景特性分析
2.2.1 天空背景特性模型
2.2.2 地面背景特性模型
2.3 大气传输特性分析
2.4 机载激光对抗系统分析
2.5 本章小结
第3章 稳像算法研究
3.1 目标检测算法
3.1.1 图像的多尺度局部差异对比度
3.1.2 图像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目标运动估计算法
3.3 运动滤波算法
3.3.1 均值滤波与高斯滤波
3.3.2 曲线拟合算法
3.3.3 卡尔曼滤波法
3.4 运动补偿
3.4.1 固定帧补偿
3.4.2 相邻帧补偿
3.5 本章小结
第4章 稳像系统设计方案
4.1 稳像需求分析
4.1.1 激光对抗系统工作模式
4.1.2 粗、精跟踪系统视场及精度
4.1.3 机载激光对抗系统精度要求
4.2 稳像相关技术
4.2.1 主动照明技术
4.2.2 自适应光学技术
4.3 稳像器件结构参数设计
4.4 稳像设计方案
4.4.1 目标探测成像的信噪比的提升
4.4.2 稳像信号帧频的选择
4.5 本章小结
第5章 稳像系统设计方案仿真
5.1 目标成像仿真
5.1.1 目标背景成像模型
5.1.2 探测系统模型
5.1.3 可见光成像仿真
5.1.4 红外成像仿真
5.2 稳像算法实现
5.3 稳像系统设计方案验证
5.3.1 成像信噪比问题
5.3.2 稳像帧频问题
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种实用的火箭尾焰粒子辐射参数计算方法[J]. 刘尊洋,丁锋,叶庆. 激光与红外. 2020(03)
[2]高空高速飞行环境对固体火箭发动机尾焰电磁衰减的影响[J]. 贾龙龙. 信息通信. 2020(01)
[3]空中目标红外辐射强度计算通用模型及其应用[J]. 贺元兴,张浩元,司文涛,吴统邦,程军练. 光学学报. 2019(06)
[4]基于MODTRAN的红外大气透过率计算方法研究[J]. 贾光亮,宋雨宸. 电子世界. 2018(01)
[5]国内外战术导弹外防护涂层技术现状与发展趋势[J]. 李琳,朱小飞,杨科,黄洪勇. 航空制造技术. 2016(14)
[6]便携式防空导弹扩展应用研究[J]. 凌丽,王俊,陈志. 飞航导弹. 2015(04)
[7]美国海军舰载激光武器研究进展[J]. 冯寒亮,刘彦升,韩锋,张平. 激光与光电子学进展. 2014(02)
[8]超音速导弹温度场建模与仿真[J]. 吴龙宝,谢晓方,王诚成,于嘉晖. 红外与激光工程. 2013(01)
[9]美军机载激光武器攻防对抗研究[J]. 陈利玲. 航天电子对抗. 2011(06)
[10]战术激光武器中的自适应光学技术[J]. 邵俊峰,张强. 光机电信息. 2010(12)
博士论文
[1]复杂地球大气和目标光谱辐射散射特性研究[D]. 郭兴.西安电子科技大学 2018
[2]电子稳像算法和视觉跟踪算法研究[D]. 邱家涛.西安电子科技大学 2013
硕士论文
[1]复杂背景下地面目标可见光高光谱成像仿真[D]. 李文博.西安电子科技大学 2019
[2]高能激光精确指向定点聚焦系统的研究[D]. 徐佳.长春理工大学 2018
[3]高超声速飞行器尾焰红外辐射特性研究[D]. 张筱娴.哈尔滨工业大学 2016
[4]复杂地球大气背景下目标的可见光/红外散射与辐射特性[D]. 王万君.西安电子科技大学 2014
[5]背景/目标红外特性反演与图像仿真技术研究[D]. 董健.哈尔滨工业大学 2014
[6]非相干叠加激光束发射系统设计[D]. 赵知诚.苏州大学 2013
[7]空中目标场景红外多波段仿真研究[D]. 阮日权.西安电子科技大学 2013
[8]基于MODTRAN的复杂大气条件下红外系统作用距离计算[D]. 马鹤.南京航空航天大学 2013
[9]复杂背景下空中目标红外图像仿真研究[D]. 张明明.中国科学技术大学 2011
[10]空间目标可见光散射特性数学建模与仿真研究[D]. 吴英.哈尔滨理工大学 2008
本文编号：3681516
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 激光对抗系统及稳像技术发展现况
1.2.1 激光对抗系统国内外现状
1.2.2 稳像技术现况
1.3 国内外研究现状分析
1.4 本文的主要研究内容
第2章 目标场景特性分析
2.1 典型目标特性分析
2.1.1 目标特性模型
2.1.2 尾焰特性分析
2.2 背景特性分析
2.2.1 天空背景特性模型
2.2.2 地面背景特性模型
2.3 大气传输特性分析
2.4 机载激光对抗系统分析
2.5 本章小结
第3章 稳像算法研究
3.1 目标检测算法
3.1.1 图像的多尺度局部差异对比度
3.1.2 图像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目标运动估计算法
3.3 运动滤波算法
3.3.1 均值滤波与高斯滤波
3.3.2 曲线拟合算法
3.3.3 卡尔曼滤波法
3.4 运动补偿
3.4.1 固定帧补偿
3.4.2 相邻帧补偿
3.5 本章小结
第4章 稳像系统设计方案
4.1 稳像需求分析
4.1.1 激光对抗系统工作模式
4.1.2 粗、精跟踪系统视场及精度
4.1.3 机载激光对抗系统精度要求
4.2 稳像相关技术
4.2.1 主动照明技术
4.2.2 自适应光学技术
4.3 稳像器件结构参数设计
4.4 稳像设计方案
4.4.1 目标探测成像的信噪比的提升
4.4.2 稳像信号帧频的选择
4.5 本章小结
第5章 稳像系统设计方案仿真
5.1 目标成像仿真
5.1.1 目标背景成像模型
5.1.2 探测系统模型
5.1.3 可见光成像仿真
5.1.4 红外成像仿真
5.2 稳像算法实现
5.3 稳像系统设计方案验证
5.3.1 成像信噪比问题
5.3.2 稳像帧频问题
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种实用的火箭尾焰粒子辐射参数计算方法[J]. 刘尊洋,丁锋,叶庆. 激光与红外. 2020(03)
[2]高空高速飞行环境对固体火箭发动机尾焰电磁衰减的影响[J]. 贾龙龙. 信息通信. 2020(01)
[3]空中目标红外辐射强度计算通用模型及其应用[J]. 贺元兴,张浩元,司文涛,吴统邦,程军练. 光学学报. 2019(06)
[4]基于MODTRAN的红外大气透过率计算方法研究[J]. 贾光亮,宋雨宸. 电子世界. 2018(01)
[5]国内外战术导弹外防护涂层技术现状与发展趋势[J]. 李琳,朱小飞,杨科,黄洪勇. 航空制造技术. 2016(14)
[6]便携式防空导弹扩展应用研究[J]. 凌丽,王俊,陈志. 飞航导弹. 2015(04)
[7]美国海军舰载激光武器研究进展[J]. 冯寒亮,刘彦升,韩锋,张平. 激光与光电子学进展. 2014(02)
[8]超音速导弹温度场建模与仿真[J]. 吴龙宝,谢晓方,王诚成,于嘉晖. 红外与激光工程. 2013(01)
[9]美军机载激光武器攻防对抗研究[J]. 陈利玲. 航天电子对抗. 2011(06)
[10]战术激光武器中的自适应光学技术[J]. 邵俊峰,张强. 光机电信息. 2010(12)
博士论文
[1]复杂地球大气和目标光谱辐射散射特性研究[D]. 郭兴.西安电子科技大学 2018
[2]电子稳像算法和视觉跟踪算法研究[D]. 邱家涛.西安电子科技大学 2013
硕士论文
[1]复杂背景下地面目标可见光高光谱成像仿真[D]. 李文博.西安电子科技大学 2019
[2]高能激光精确指向定点聚焦系统的研究[D]. 徐佳.长春理工大学 2018
[3]高超声速飞行器尾焰红外辐射特性研究[D]. 张筱娴.哈尔滨工业大学 2016
[4]复杂地球大气背景下目标的可见光/红外散射与辐射特性[D]. 王万君.西安电子科技大学 2014
[5]背景/目标红外特性反演与图像仿真技术研究[D]. 董健.哈尔滨工业大学 2014
[6]非相干叠加激光束发射系统设计[D]. 赵知诚.苏州大学 2013
[7]空中目标场景红外多波段仿真研究[D]. 阮日权.西安电子科技大学 2013
[8]基于MODTRAN的复杂大气条件下红外系统作用距离计算[D]. 马鹤.南京航空航天大学 2013
[9]复杂背景下空中目标红外图像仿真研究[D]. 张明明.中国科学技术大学 2011
[10]空间目标可见光散射特性数学建模与仿真研究[D]. 吴英.哈尔滨理工大学 2008
本文编号：3681516
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