雙體制貓眼目標(biāo)探測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 02:02
為了提高"貓眼"目標(biāo)探測系統(tǒng)在光電對(duì)抗環(huán)境中的抗干擾能力,對(duì)基于嵌入式平臺(tái)的雙探測器體制"貓眼"目標(biāo)探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上提出了一種工作頻率捷變的雙體制"貓眼"探測技術(shù)。該技術(shù)利用"貓眼"目標(biāo)對(duì)入射激光強(qiáng)度的調(diào)制特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)與干擾源的區(qū)分,并采用激光調(diào)制及解調(diào)系統(tǒng)工作頻率同步捷變的方法,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在光電對(duì)抗條件下系統(tǒng)的抗干擾能力。對(duì)上述技術(shù)的原理進(jìn)行介紹,據(jù)此設(shè)計(jì)了基于FPGA的工程樣機(jī)并進(jìn)行了實(shí)際測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,頻率捷變的雙體制"貓眼"目標(biāo)探測系統(tǒng)可有效地區(qū)分目標(biāo)及干擾源,當(dāng)干擾源調(diào)制頻率位于系統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)時(shí),仍可正確區(qū)分目標(biāo)及干擾;在系統(tǒng)采用頻率捷變的功能并且沒有受到干擾時(shí),目標(biāo)坐標(biāo)輸出的均方根誤差小于0.6像素。
【文章來源】:激光雜志. 2020,41(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1 雙探測器體制結(jié)構(gòu)示意圖
雙探測器體制工作原理如圖2所示,由于采用同光路成像系統(tǒng),因此“貓眼”目標(biāo)在PSD光敏面上的坐標(biāo)與其在CCD光敏面上的坐標(biāo)存在線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。非成像探測系統(tǒng)計(jì)算出“貓眼”目標(biāo)位置后,將其映射至CCD表面的坐標(biāo)系中,作為成像探測系統(tǒng)中跟蹤窗的初始計(jì)算位置。當(dāng)正常探測的情況下,由于沒有干擾光源的影響,兩個(gè)系統(tǒng)計(jì)算出的坐標(biāo)小于設(shè)置閾值時(shí),系統(tǒng)將成像探測系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果作為目標(biāo)坐標(biāo)。當(dāng)探測視場中存在干擾光源,且對(duì)成像探測系統(tǒng)造成干擾時(shí),兩種探測系統(tǒng)輸出目標(biāo)偏差大于設(shè)置閾值,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將圖像跟蹤窗中心位置指定至非成像系統(tǒng)計(jì)算的目標(biāo)位置處,從而實(shí)現(xiàn)抗干擾功能。3 非成像探測系統(tǒng)頻率捷變?cè)?
“貓眼”目標(biāo)探測中,探測激光照射到“貓眼”目標(biāo)后沿原光路反射,因此,回波信號(hào)不僅具有較高的強(qiáng)度,還與探測激光具有相關(guān)性,可以通過相敏檢波[13-14]等方式將“貓眼”目標(biāo)從非“貓眼”高亮目標(biāo)中分離。此外與成像法相比,其在信噪比低于1的情況下仍可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測,有效地提升系統(tǒng)探測靈敏度閾值,降低漏警率。但是,在光電對(duì)抗過程中,若采用固定激光調(diào)制參數(shù),易于被對(duì)方探測并進(jìn)行針對(duì)性對(duì)抗,因此,提出一種頻率捷變的方法,通過改變調(diào)制激光的頻率,以進(jìn)一步增強(qiáng)探測系統(tǒng)的抗干擾能力。圖3為相敏檢波原理圖。x(t)為回波信號(hào),r (t)為參考信號(hào),假設(shè)回波信號(hào)和參考信號(hào)分別為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于相敏檢波的地下電纜故障精確定位系統(tǒng)[J]. 喻尚,周鳳星,張智恒. 儀表技術(shù)與傳感器. 2019(12)
[2]光學(xué)識(shí)別中常見的數(shù)字圖像處理技術(shù)[J]. 張婉怡. 黑龍江科學(xué). 2019(20)
[3]基于灰度權(quán)重模型的激光條紋中心提取算法[J]. 黃凌鋒,劉光東,張超,甘宏,羅文婷,李林. 激光技術(shù). 2020(02)
[4]基于“貓眼效應(yīng)”的激光主動(dòng)探測技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 都元松,董文鋒,羅威,黎波濤. 激光與紅外. 2018(07)
[5]基于嵌入式平臺(tái)的貓眼效應(yīng)目標(biāo)實(shí)時(shí)探測系統(tǒng)研究[J]. 韓磊,張海洋,馬雪松,趙長明,楊蘇輝. 強(qiáng)激光與粒子束. 2015(01)
[6]貓眼效應(yīng)回波的動(dòng)態(tài)成像探測與目標(biāo)識(shí)別[J]. 武東生,白廷柱,劉秉琦,周斌,胡文剛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]幾種激光光斑中心定位算法的比較[J]. 唐冠群. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]基于“貓眼”效應(yīng)的激光偵察技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用[J]. 趙勛杰,高稚允,張英遠(yuǎn). 光學(xué)技術(shù). 2003(04)
[9]APD探測技術(shù)的實(shí)時(shí)噪聲補(bǔ)償[J]. 陳殿仁,姜會(huì)林,尹福昌. 兵工學(xué)報(bào). 1999(02)
碩士論文
[1]激光跟蹤系統(tǒng)中的“貓眼”效應(yīng)研究[D]. 山歡.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]光斑位置檢測系統(tǒng)中數(shù)學(xué)鎖相放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張輝.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
本文編號(hào):3060379
【文章來源】:激光雜志. 2020,41(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1 雙探測器體制結(jié)構(gòu)示意圖
雙探測器體制工作原理如圖2所示,由于采用同光路成像系統(tǒng),因此“貓眼”目標(biāo)在PSD光敏面上的坐標(biāo)與其在CCD光敏面上的坐標(biāo)存在線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。非成像探測系統(tǒng)計(jì)算出“貓眼”目標(biāo)位置后,將其映射至CCD表面的坐標(biāo)系中,作為成像探測系統(tǒng)中跟蹤窗的初始計(jì)算位置。當(dāng)正常探測的情況下,由于沒有干擾光源的影響,兩個(gè)系統(tǒng)計(jì)算出的坐標(biāo)小于設(shè)置閾值時(shí),系統(tǒng)將成像探測系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果作為目標(biāo)坐標(biāo)。當(dāng)探測視場中存在干擾光源,且對(duì)成像探測系統(tǒng)造成干擾時(shí),兩種探測系統(tǒng)輸出目標(biāo)偏差大于設(shè)置閾值,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將圖像跟蹤窗中心位置指定至非成像系統(tǒng)計(jì)算的目標(biāo)位置處,從而實(shí)現(xiàn)抗干擾功能。3 非成像探測系統(tǒng)頻率捷變?cè)?
“貓眼”目標(biāo)探測中,探測激光照射到“貓眼”目標(biāo)后沿原光路反射,因此,回波信號(hào)不僅具有較高的強(qiáng)度,還與探測激光具有相關(guān)性,可以通過相敏檢波[13-14]等方式將“貓眼”目標(biāo)從非“貓眼”高亮目標(biāo)中分離。此外與成像法相比,其在信噪比低于1的情況下仍可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測,有效地提升系統(tǒng)探測靈敏度閾值,降低漏警率。但是,在光電對(duì)抗過程中,若采用固定激光調(diào)制參數(shù),易于被對(duì)方探測并進(jìn)行針對(duì)性對(duì)抗,因此,提出一種頻率捷變的方法,通過改變調(diào)制激光的頻率,以進(jìn)一步增強(qiáng)探測系統(tǒng)的抗干擾能力。圖3為相敏檢波原理圖。x(t)為回波信號(hào),r (t)為參考信號(hào),假設(shè)回波信號(hào)和參考信號(hào)分別為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于相敏檢波的地下電纜故障精確定位系統(tǒng)[J]. 喻尚,周鳳星,張智恒. 儀表技術(shù)與傳感器. 2019(12)
[2]光學(xué)識(shí)別中常見的數(shù)字圖像處理技術(shù)[J]. 張婉怡. 黑龍江科學(xué). 2019(20)
[3]基于灰度權(quán)重模型的激光條紋中心提取算法[J]. 黃凌鋒,劉光東,張超,甘宏,羅文婷,李林. 激光技術(shù). 2020(02)
[4]基于“貓眼效應(yīng)”的激光主動(dòng)探測技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 都元松,董文鋒,羅威,黎波濤. 激光與紅外. 2018(07)
[5]基于嵌入式平臺(tái)的貓眼效應(yīng)目標(biāo)實(shí)時(shí)探測系統(tǒng)研究[J]. 韓磊,張海洋,馬雪松,趙長明,楊蘇輝. 強(qiáng)激光與粒子束. 2015(01)
[6]貓眼效應(yīng)回波的動(dòng)態(tài)成像探測與目標(biāo)識(shí)別[J]. 武東生,白廷柱,劉秉琦,周斌,胡文剛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]幾種激光光斑中心定位算法的比較[J]. 唐冠群. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(01)
[8]基于“貓眼”效應(yīng)的激光偵察技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用[J]. 趙勛杰,高稚允,張英遠(yuǎn). 光學(xué)技術(shù). 2003(04)
[9]APD探測技術(shù)的實(shí)時(shí)噪聲補(bǔ)償[J]. 陳殿仁,姜會(huì)林,尹福昌. 兵工學(xué)報(bào). 1999(02)
碩士論文
[1]激光跟蹤系統(tǒng)中的“貓眼”效應(yīng)研究[D]. 山歡.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]光斑位置檢測系統(tǒng)中數(shù)學(xué)鎖相放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張輝.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
本文編號(hào):3060379
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3060379.html
最近更新
教材專著