基于機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的穩(wěn)像技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-27 19:53
激光對(duì)抗系統(tǒng)可以通過(guò)激光照明,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)成像并跟蹤瞄準(zhǔn),而后發(fā)射激光對(duì)目標(biāo)進(jìn)行干擾或毀傷,具有高方向性,抗干擾,光速攻擊和極高的破壞性等優(yōu)點(diǎn)。而機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)更具是有高機(jī)動(dòng)性的戰(zhàn)略激光武器,集偵查與反偵察,干擾與反干擾等功能于一身,是新一代機(jī)載武器的關(guān)鍵技術(shù)。本文主要研究機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)穩(wěn)像技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題,設(shè)計(jì)一套適用于機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。首先,根據(jù)調(diào)研機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的典型目標(biāo)參數(shù),分析和計(jì)算典型目標(biāo)的輻射特性。通過(guò)用MODTRAN軟件分析背景的輻射特性以及大氣傳輸特性,對(duì)目標(biāo)探測(cè)成像的場(chǎng)景設(shè)置以及機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的基礎(chǔ)參數(shù)做了初步的設(shè)定。其次,根據(jù)機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的典型目標(biāo)成像特性以及穩(wěn)像目的,選用適當(dāng)?shù)姆(wěn)像算法架構(gòu)。在傳統(tǒng)穩(wěn)像算法架構(gòu)中加入低信噪比點(diǎn)目標(biāo)探測(cè)算法,并在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)討論了激光對(duì)抗系統(tǒng)穩(wěn)像與傳統(tǒng)像移穩(wěn)像的區(qū)別。然后,根據(jù)機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的工作原理,討論分析跟瞄精度與穩(wěn)像需求的關(guān)系。并將穩(wěn)像系統(tǒng)精度分為目標(biāo)探測(cè)識(shí)別精度和運(yùn)動(dòng)預(yù)估精度兩部分,分別討論提高信噪比與提高穩(wěn)像幀頻對(duì)兩者的影響。建立機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的穩(wěn)像模型,設(shè)計(jì)適用于機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)的穩(wěn)像系...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 激光對(duì)抗系統(tǒng)及穩(wěn)像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況
1.2.1 激光對(duì)抗系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 穩(wěn)像技術(shù)現(xiàn)況
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 目標(biāo)場(chǎng)景特性分析
2.1 典型目標(biāo)特性分析
2.1.1 目標(biāo)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 大氣傳輸特性分析
2.4 機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 穩(wěn)像算法研究
3.1 目標(biāo)檢測(cè)算法
3.1.1 圖像的多尺度局部差異對(duì)比度
3.1.2 圖像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法
3.3 運(yùn)動(dòng)濾波算法
3.3.1 均值濾波與高斯濾波
3.3.2 曲線(xiàn)擬合算法
3.3.3 卡爾曼濾波法
3.4 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
3.4.1 固定幀補(bǔ)償
3.4.2 相鄰幀補(bǔ)償
3.5 本章小結(jié)
第4章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
4.1 穩(wěn)像需求分析
4.1.1 激光對(duì)抗系統(tǒng)工作模式
4.1.2 粗、精跟蹤系統(tǒng)視場(chǎng)及精度
4.1.3 機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)精度要求
4.2 穩(wěn)像相關(guān)技術(shù)
4.2.1 主動(dòng)照明技術(shù)
4.2.2 自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)
4.3 穩(wěn)像器件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.4 穩(wěn)像設(shè)計(jì)方案
4.4.1 目標(biāo)探測(cè)成像的信噪比的提升
4.4.2 穩(wěn)像信號(hào)幀頻的選擇
4.5 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案仿真
5.1 目標(biāo)成像仿真
5.1.1 目標(biāo)背景成像模型
5.1.2 探測(cè)系統(tǒng)模型
5.1.3 可見(jiàn)光成像仿真
5.1.4 紅外成像仿真
5.2 穩(wěn)像算法實(shí)現(xiàn)
5.3 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證
5.3.1 成像信噪比問(wèn)題
5.3.2 穩(wěn)像幀頻問(wèn)題
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種實(shí)用的火箭尾焰粒子輻射參數(shù)計(jì)算方法[J]. 劉尊洋,丁鋒,葉慶. 激光與紅外. 2020(03)
[2]高空高速飛行環(huán)境對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰電磁衰減的影響[J]. 賈龍龍. 信息通信. 2020(01)
[3]空中目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度計(jì)算通用模型及其應(yīng)用[J]. 賀元興,張浩元,司文濤,吳統(tǒng)邦,程軍練. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]基于MODTRAN的紅外大氣透過(guò)率計(jì)算方法研究[J]. 賈光亮,宋雨宸. 電子世界. 2018(01)
[5]國(guó)內(nèi)外戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈外防護(hù)涂層技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李琳,朱小飛,楊科,黃洪勇. 航空制造技術(shù). 2016(14)
[6]便攜式防空導(dǎo)彈擴(kuò)展應(yīng)用研究[J]. 凌麗,王俊,陳志. 飛航導(dǎo)彈. 2015(04)
[7]美國(guó)海軍艦載激光武器研究進(jìn)展[J]. 馮寒亮,劉彥升,韓鋒,張平. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[8]超音速導(dǎo)彈溫度場(chǎng)建模與仿真[J]. 吳龍寶,謝曉方,王誠(chéng)成,于嘉暉. 紅外與激光工程. 2013(01)
[9]美軍機(jī)載激光武器攻防對(duì)抗研究[J]. 陳利玲. 航天電子對(duì)抗. 2011(06)
[10]戰(zhàn)術(shù)激光武器中的自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)[J]. 邵俊峰,張強(qiáng). 光機(jī)電信息. 2010(12)
博士論文
[1]復(fù)雜地球大氣和目標(biāo)光譜輻射散射特性研究[D]. 郭興.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]電子穩(wěn)像算法和視覺(jué)跟蹤算法研究[D]. 邱家濤.西安電子科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]復(fù)雜背景下地面目標(biāo)可見(jiàn)光高光譜成像仿真[D]. 李文博.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]高能激光精確指向定點(diǎn)聚焦系統(tǒng)的研究[D]. 徐佳.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2018
[3]高超聲速飛行器尾焰紅外輻射特性研究[D]. 張?bào)銒?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜地球大氣背景下目標(biāo)的可見(jiàn)光/紅外散射與輻射特性[D]. 王萬(wàn)君.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]背景/目標(biāo)紅外特性反演與圖像仿真技術(shù)研究[D]. 董健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]非相干疊加激光束發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙知誠(chéng).蘇州大學(xué) 2013
[7]空中目標(biāo)場(chǎng)景紅外多波段仿真研究[D]. 阮日權(quán).西安電子科技大學(xué) 2013
[8]基于MODTRAN的復(fù)雜大氣條件下紅外系統(tǒng)作用距離計(jì)算[D]. 馬鶴.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]復(fù)雜背景下空中目標(biāo)紅外圖像仿真研究[D]. 張明明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[10]空間目標(biāo)可見(jiàn)光散射特性數(shù)學(xué)建模與仿真研究[D]. 吳英.哈爾濱理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3681516
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 激光對(duì)抗系統(tǒng)及穩(wěn)像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況
1.2.1 激光對(duì)抗系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 穩(wěn)像技術(shù)現(xiàn)況
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 目標(biāo)場(chǎng)景特性分析
2.1 典型目標(biāo)特性分析
2.1.1 目標(biāo)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 大氣傳輸特性分析
2.4 機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 穩(wěn)像算法研究
3.1 目標(biāo)檢測(cè)算法
3.1.1 圖像的多尺度局部差異對(duì)比度
3.1.2 圖像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法
3.3 運(yùn)動(dòng)濾波算法
3.3.1 均值濾波與高斯濾波
3.3.2 曲線(xiàn)擬合算法
3.3.3 卡爾曼濾波法
3.4 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
3.4.1 固定幀補(bǔ)償
3.4.2 相鄰幀補(bǔ)償
3.5 本章小結(jié)
第4章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
4.1 穩(wěn)像需求分析
4.1.1 激光對(duì)抗系統(tǒng)工作模式
4.1.2 粗、精跟蹤系統(tǒng)視場(chǎng)及精度
4.1.3 機(jī)載激光對(duì)抗系統(tǒng)精度要求
4.2 穩(wěn)像相關(guān)技術(shù)
4.2.1 主動(dòng)照明技術(shù)
4.2.2 自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)
4.3 穩(wěn)像器件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.4 穩(wěn)像設(shè)計(jì)方案
4.4.1 目標(biāo)探測(cè)成像的信噪比的提升
4.4.2 穩(wěn)像信號(hào)幀頻的選擇
4.5 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案仿真
5.1 目標(biāo)成像仿真
5.1.1 目標(biāo)背景成像模型
5.1.2 探測(cè)系統(tǒng)模型
5.1.3 可見(jiàn)光成像仿真
5.1.4 紅外成像仿真
5.2 穩(wěn)像算法實(shí)現(xiàn)
5.3 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證
5.3.1 成像信噪比問(wèn)題
5.3.2 穩(wěn)像幀頻問(wèn)題
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種實(shí)用的火箭尾焰粒子輻射參數(shù)計(jì)算方法[J]. 劉尊洋,丁鋒,葉慶. 激光與紅外. 2020(03)
[2]高空高速飛行環(huán)境對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰電磁衰減的影響[J]. 賈龍龍. 信息通信. 2020(01)
[3]空中目標(biāo)紅外輻射強(qiáng)度計(jì)算通用模型及其應(yīng)用[J]. 賀元興,張浩元,司文濤,吳統(tǒng)邦,程軍練. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]基于MODTRAN的紅外大氣透過(guò)率計(jì)算方法研究[J]. 賈光亮,宋雨宸. 電子世界. 2018(01)
[5]國(guó)內(nèi)外戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈外防護(hù)涂層技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李琳,朱小飛,楊科,黃洪勇. 航空制造技術(shù). 2016(14)
[6]便攜式防空導(dǎo)彈擴(kuò)展應(yīng)用研究[J]. 凌麗,王俊,陳志. 飛航導(dǎo)彈. 2015(04)
[7]美國(guó)海軍艦載激光武器研究進(jìn)展[J]. 馮寒亮,劉彥升,韓鋒,張平. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[8]超音速導(dǎo)彈溫度場(chǎng)建模與仿真[J]. 吳龍寶,謝曉方,王誠(chéng)成,于嘉暉. 紅外與激光工程. 2013(01)
[9]美軍機(jī)載激光武器攻防對(duì)抗研究[J]. 陳利玲. 航天電子對(duì)抗. 2011(06)
[10]戰(zhàn)術(shù)激光武器中的自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)[J]. 邵俊峰,張強(qiáng). 光機(jī)電信息. 2010(12)
博士論文
[1]復(fù)雜地球大氣和目標(biāo)光譜輻射散射特性研究[D]. 郭興.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]電子穩(wěn)像算法和視覺(jué)跟蹤算法研究[D]. 邱家濤.西安電子科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]復(fù)雜背景下地面目標(biāo)可見(jiàn)光高光譜成像仿真[D]. 李文博.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]高能激光精確指向定點(diǎn)聚焦系統(tǒng)的研究[D]. 徐佳.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2018
[3]高超聲速飛行器尾焰紅外輻射特性研究[D]. 張?bào)銒?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜地球大氣背景下目標(biāo)的可見(jiàn)光/紅外散射與輻射特性[D]. 王萬(wàn)君.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]背景/目標(biāo)紅外特性反演與圖像仿真技術(shù)研究[D]. 董健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]非相干疊加激光束發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙知誠(chéng).蘇州大學(xué) 2013
[7]空中目標(biāo)場(chǎng)景紅外多波段仿真研究[D]. 阮日權(quán).西安電子科技大學(xué) 2013
[8]基于MODTRAN的復(fù)雜大氣條件下紅外系統(tǒng)作用距離計(jì)算[D]. 馬鶴.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]復(fù)雜背景下空中目標(biāo)紅外圖像仿真研究[D]. 張明明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[10]空間目標(biāo)可見(jiàn)光散射特性數(shù)學(xué)建模與仿真研究[D]. 吳英.哈爾濱理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3681516
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