基于機載激光對抗系統(tǒng)的穩(wěn)像技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-09-27 19:53
激光對抗系統(tǒng)可以通過激光照明,對目標(biāo)進行探測成像并跟蹤瞄準(zhǔn),而后發(fā)射激光對目標(biāo)進行干擾或毀傷,具有高方向性,抗干擾,光速攻擊和極高的破壞性等優(yōu)點。而機載激光對抗系統(tǒng)更具是有高機動性的戰(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,是新一代機載武器的關(guān)鍵技術(shù)。本文主要研究機載激光對抗系統(tǒng)穩(wěn)像技術(shù)的相關(guān)問題,設(shè)計一套適用于機載激光對抗系統(tǒng)的穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案。首先,根據(jù)調(diào)研機載激光對抗系統(tǒng)的典型目標(biāo)參數(shù),分析和計算典型目標(biāo)的輻射特性。通過用MODTRAN軟件分析背景的輻射特性以及大氣傳輸特性,對目標(biāo)探測成像的場景設(shè)置以及機載激光對抗系統(tǒng)的基礎(chǔ)參數(shù)做了初步的設(shè)定。其次,根據(jù)機載激光對抗系統(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)中加入低信噪比點目標(biāo)探測算法,并在運動補償時討論了激光對抗系統(tǒng)穩(wěn)像與傳統(tǒng)像移穩(wěn)像的區(qū)別。然后,根據(jù)機載激光對抗系統(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)探測識別精度和運動預(yù)估精度兩部分,分別討論提高信噪比與提高穩(wěn)像幀頻對兩者的影響。建立機載激光對抗系統(tǒng)的穩(wěn)像模型,設(shè)計適用于機載激光對抗系統(tǒng)的穩(wěn)像系...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】: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 激光對抗系統(tǒng)及穩(wěn)像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況
1.2.1 激光對抗系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 穩(wěn)像技術(shù)現(xiàn)況
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 目標(biāo)場景特性分析
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 機載激光對抗系統(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)檢測算法
3.1.1 圖像的多尺度局部差異對比度
3.1.2 圖像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目標(biāo)運動估計算法
3.3 運動濾波算法
3.3.1 均值濾波與高斯濾波
3.3.2 曲線擬合算法
3.3.3 卡爾曼濾波法
3.4 運動補償
3.4.1 固定幀補償
3.4.2 相鄰幀補償
3.5 本章小結(jié)
第4章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案
4.1 穩(wěn)像需求分析
4.1.1 激光對抗系統(tǒng)工作模式
4.1.2 粗、精跟蹤系統(tǒng)視場及精度
4.1.3 機載激光對抗系統(tǒng)精度要求
4.2 穩(wěn)像相關(guān)技術(shù)
4.2.1 主動照明技術(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
4.4 穩(wěn)像設(shè)計方案
4.4.1 目標(biāo)探測成像的信噪比的提升
4.4.2 穩(wěn)像信號幀頻的選擇
4.5 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案仿真
5.1 目標(biāo)成像仿真
5.1.1 目標(biāo)背景成像模型
5.1.2 探測系統(tǒng)模型
5.1.3 可見光成像仿真
5.1.4 紅外成像仿真
5.2 穩(wěn)像算法實現(xiàn)
5.3 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案驗證
5.3.1 成像信噪比問題
5.3.2 穩(wěn)像幀頻問題
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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】:
期刊論文
[1]一種實用的火箭尾焰粒子輻射參數(shù)計算方法[J]. 劉尊洋,丁鋒,葉慶. 激光與紅外. 2020(03)
[2]高空高速飛行環(huán)境對固體火箭發(fā)動機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)紅外輻射強度計算通用模型及其應(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. 2019(06)
[4]基于MODTRAN的紅外大氣透過率計算方法研究[J]. 賈光亮,宋雨宸. 電子世界. 2018(01)
[5]國內(nèi)外戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈外防護涂層技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[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)彈擴展應(yīng)用研究[J]. 凌麗,王俊,陳志. 飛航導(dǎo)彈. 2015(04)
[7]美國海軍艦載激光武器研究進展[J]. 馮寒亮,劉彥升,韓鋒,張平. 激光與光電子學(xué)進展. 2014(02)
[8]超音速導(dǎo)彈溫度場建模與仿真[J]. 吳龍寶,謝曉方,王誠成,于嘉暉. 紅外與激光工程. 2013(01)
[9]美軍機載激光武器攻防對抗研究[J]. 陳利玲. 航天電子對抗. 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. 光機電信息. 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聚焦系統(tǒng)的研究[D]. 徐佳.長春理工大學(xué) 2018
[3]高超聲速飛行器尾焰紅外輻射特性研究[D]. 張筱嫻.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜地球大氣背景下目標(biāo)的可見光/紅外散射與輻射特性[D]. 王萬君.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[D]. 趙知誠.蘇州大學(xué) 2013
[7]空中目標(biāo)場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.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[10]空間目標(biāo)可見光散射特性數(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:3681516
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】: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 激光對抗系統(tǒng)及穩(wěn)像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況
1.2.1 激光對抗系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.2 穩(wěn)像技術(shù)現(xiàn)況
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 目標(biāo)場景特性分析
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 機載激光對抗系統(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)檢測算法
3.1.1 圖像的多尺度局部差異對比度
3.1.2 圖像的局部熵
3.1.3 WLDM映射
3.2 目標(biāo)運動估計算法
3.3 運動濾波算法
3.3.1 均值濾波與高斯濾波
3.3.2 曲線擬合算法
3.3.3 卡爾曼濾波法
3.4 運動補償
3.4.1 固定幀補償
3.4.2 相鄰幀補償
3.5 本章小結(jié)
第4章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案
4.1 穩(wěn)像需求分析
4.1.1 激光對抗系統(tǒng)工作模式
4.1.2 粗、精跟蹤系統(tǒng)視場及精度
4.1.3 機載激光對抗系統(tǒng)精度要求
4.2 穩(wěn)像相關(guān)技術(shù)
4.2.1 主動照明技術(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
4.4 穩(wěn)像設(shè)計方案
4.4.1 目標(biāo)探測成像的信噪比的提升
4.4.2 穩(wěn)像信號幀頻的選擇
4.5 本章小結(jié)
第5章 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案仿真
5.1 目標(biāo)成像仿真
5.1.1 目標(biāo)背景成像模型
5.1.2 探測系統(tǒng)模型
5.1.3 可見光成像仿真
5.1.4 紅外成像仿真
5.2 穩(wěn)像算法實現(xiàn)
5.3 穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計方案驗證
5.3.1 成像信噪比問題
5.3.2 穩(wěn)像幀頻問題
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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】:
期刊論文
[1]一種實用的火箭尾焰粒子輻射參數(shù)計算方法[J]. 劉尊洋,丁鋒,葉慶. 激光與紅外. 2020(03)
[2]高空高速飛行環(huán)境對固體火箭發(fā)動機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)紅外輻射強度計算通用模型及其應(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. 2019(06)
[4]基于MODTRAN的紅外大氣透過率計算方法研究[J]. 賈光亮,宋雨宸. 電子世界. 2018(01)
[5]國內(nèi)外戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈外防護涂層技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[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)彈擴展應(yīng)用研究[J]. 凌麗,王俊,陳志. 飛航導(dǎo)彈. 2015(04)
[7]美國海軍艦載激光武器研究進展[J]. 馮寒亮,劉彥升,韓鋒,張平. 激光與光電子學(xué)進展. 2014(02)
[8]超音速導(dǎo)彈溫度場建模與仿真[J]. 吳龍寶,謝曉方,王誠成,于嘉暉. 紅外與激光工程. 2013(01)
[9]美軍機載激光武器攻防對抗研究[J]. 陳利玲. 航天電子對抗. 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. 光機電信息. 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聚焦系統(tǒng)的研究[D]. 徐佳.長春理工大學(xué) 2018
[3]高超聲速飛行器尾焰紅外輻射特性研究[D]. 張筱嫻.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜地球大氣背景下目標(biāo)的可見光/紅外散射與輻射特性[D]. 王萬君.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[D]. 趙知誠.蘇州大學(xué) 2013
[7]空中目標(biāo)場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.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[10]空間目標(biāo)可見光散射特性數(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:3681516
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