图像制导导弹搜索规律设计与仿真研究

为了消除图像制导导弹同时采用导引搜索和一维视觉效果搜索规律时出现的监视器画面左右移动速度的不对称现象,在保证无搜索盲区和监视器画面只作水平方向的一维移动的前提下,对一维视觉效果搜索规律的俯仰和偏航方向的搜索信号重新进行了设计. 仿真结果表明,图像制导导弹采用改进的一维视觉效果搜索规律和导引搜索时,既消除了监视器画面左右移动速度的不对称现象,又保留了两者的优点,这为射手成功识别和捕获目标奠定了基础.     

针对导引搜索下不对称现象的搜索规律研究

为了消除图像制导导弹在采用导引搜索时某些情况下监视器画面移动速度的不对称现象,找到了形成不对称现象的两个原因--视线角速度和导弹的前置速度,在此基础上对常规-字型搜索规律进行了改进,形成一种非对称-字型搜索规律.仿真结果表明,采用非对称-字型搜索规律能够消除监视器画面移动速度的不对称现象,从而更有利于射手对目标的识别和捕获.     

导引搜索下不对称现象的研究

对于图像制导导弹,采用导引搜索可提高目标的进场概率,但在某些情况下会引起监视器画面移动的不对称现象.找出了引起不对称现象的两个主要原因--视线旋转角速度和导弹的前置速度.在导引搜索条件下,通过仿真研究了攻击具有不同横向速度的目标时的不对称特性,采用不对称因子和等效搜索速度极值对不对称性进行了定量描述.仿真结果显示,在相同初始条件下,目标的横向速度越大,不对称现象越明显.研究结果对图像制导导弹的中制导律和搜索规律设计提供了一些设计依据.     

一种盲区方案飞行控制方法

为削弱成像导引头制导盲区对导弹命中点性能的不利影响,分析了盲区舵偏角取值对弹道参数的影响,提出了导弹在末端盲区内按舵偏角方案进行方案飞行的控制方法,并讨论了盲区舵偏角方案的选取准则,给出了4种可行的盲区舵偏角方案,进行了仿真验证与综合比较,并对其中效果较好的2种规律进行了优化. 仿真结果表明,与将盲区舵偏角取为常值的传统方法相比,该方法可有效地提高命中精度,减小命中点的攻角与法向过载.      

一种适用于图像制导导弹的制导律

目的　为便于目标识别和捕获,并避免碰框,研究在低巡航速度的条件下,减小图像导引头的需用框架角; 方法　将框架角信号和视线角速度信号进行综合,形成一种积分比例导引规律; 将其仿真结果与三点法、比例导引法进行比较; 结果　这种方法的需用框架角明显小于三点法和比例导引; 结论　该方法允许导弹以较低巡航速度飞行而不碰框,适用于各种图像制导导弹;     

一种基于计算机屏幕图像匹配的快速搜索策略

提出一种适用于计算机屏幕图像的快速搜索策略.首先确定含有目标图像窗口的移动范围,通过计算目标图像在窗口中的相对位置,缩小图像的搜索空间.对已知匹配点的空间坐标进行分类统计,根据目标点出现概率的大小标定搜索优先级,构建一种学习式的搜索算法.测试结果表明,在针对计算机屏幕图像匹配时,本文算法在运算速度和匹配精度上优势显著.该方案已成功应用于国家大型科学仪器工作状态监测系统.     

高重频激光对激光导引头的干扰机理实验研究

研究高重频激光对半主动激光制导导引头的干扰效果与导引头的信息处理能力和干扰信号样式的关系. 设计了一套激光半主动制导对抗半实物仿真系统,从信号级研究了导引头的工作原理并设计了多种抗干扰算法进行信号处理,提供了干扰效果评估方案. 分析了导引头在搜索阶段高重频激光对导引头编码识别过程的影响,以及导引头在跟踪阶段高重频激光的干扰频率、能量、位置和干扰时机对导引头不同抗干扰措施条件下的干扰效果. 实验结果表明,干扰脉冲的能量越大,干扰源与目标的夹角越大,干扰效果越明显;提高干扰激光脉冲的频率会提高干扰成功的概率,缩小导引头的时间波门的宽度会增强导引头的抗干扰能力.      

一种用于超分辨率重建的自适应块匹配算法

提出了一种基于自适应块匹配的超分辨重建算法。首先根据相邻运动块之间的相关性来预测搜索块,然后利用图像的运动特性自适应地选择合适的搜索模式,最后采用最大后验概率估计算法对配准后的图像进行超分辨率重建。该算法可以有效减少搜索匹配点的个数,极大提高搜索速度,并且能够获得与全搜索算法同样高的配准精度,具有较大的峰值信噪比。实验结果表明,所设计算法能获得较好的视觉效果与重建效果,具有一定的实用价值。     

被动雷达导引头对抗有源诱偏干扰技术

对反辐射导弹在有源诱偏下的失误距离进行了分析,讨论了减小失误距离的途径;针对反辐射导弹抗诱偏对导引头分辨角的需求,建立了基于均匀圆阵的二维DOA估计模型,讨论了角分辨算法在导引头中的具体应用;通过对不同信噪比和快拍数下导引头分辨概率的仿真,表明该算法能够满足分辨角的要求。     

光纤图像制导导弹导引头框架角分析

 光纤图像制导导弹导引头采取小型化结构,为避免导引过程中发生碰框,需要对导引头框架角进行约束。研究了图像制导导弹在三点法和比例导引法下的需用框架角。结果表明,三点法导引随弹目距离接近需用框架角增大,比例导引法使框架角收敛,由此提出极限框架角时刻,即三点法导引转入比例导引的瞬间。讨论了目标机动对框架角的需求,目标曲线逃逸情况下,单纯的比例导引可能导致追踪过程中导弹框架角发散,由此设计了带有框架角约束的比例导引律。仿真结果表明,加入框架角约束项,能够较为有效地将框架角限制在一个相对较小的波动范围,实现框架角的约束,适用于追踪曲线运动目标。     

飞机目标的红外建模与探测器成像

基于红外物理学、热传递学,分析了飞机飞行过程中的主要辐射源.运用商业软件FLUENT,计算得到了飞机温度场和辐射场分布.综合大气透过率、探测器响应等因素影响,推导导引头探测器的基本教学模型.最后在搭建OpenGL软件平台的基础上,通过实验得到了导引头探测器接收到的飞机红外辐射图像.     

基于FPGA的CMOS图像传感器采集系统设计

针对大市场、小目标实时监测系统测量视场与测量速度相互制约的问题,研究了基于FPGA的具有CMOS ROI控制功能的图像采集系统的设计。应用FPGA驱动CMOS IBIS-6600,并对其获取图像进行实时预处理,提取小目标位置信息,进行图像开窗跟踪,实现对高速运动的小目标实时精确定位。开窗跟踪技术,缓解了监测系统中测量视场与测量速度间的矛盾。     

基于模拟退火思想和粒子群算法的盲源分离

简要介绍了基于模拟退火思想的粒子群算法的基本原理,并将之应用于盲源分离算法中,以解决基本粒子群算法收敛速度缓慢的问题。用MATLAB仿真表明,基于该改进算法的盲源分离效果良好,具有收敛速度快、性能稳定等特点。     

滚-仰式导引头奇异性分析与控制

提出一种针对滚-仰式半捷联导引头的奇异性控制策略.根据目标跟踪原理,建立滚-仰式导引头稳定平台的数学模型.分析导引头的奇异性,研究各参量的变化对导引头奇异性的影响.将工作区域划分为三个子区域,并提出相应的控制策略,从而形成滚-仰式导引头的奇异性控制策略.仿真结果表明,该控制策略可以有效地抑制滚-仰式导引头的奇异性对导引头系统性能的不利影响,改善总体性能.     

雾霾天交通视频监控系统图像实时清晰化处理

针对交通视频监控系统在雾霾天气下图像像质退化的问题,从天气对系统成像影响入手分析造成系统图像降质和模糊的机理。基于全局暗原色先验和图像对比度增强方法,提出了一种有效、快速的雾霾天气下降质图像清晰化处理方法。结合实际应用,以现场可编程门阵列FPGA为核心处理单元,设计了一种高速图像采集、增强、去雾霾和传输系统平台,并基于该平台实际验证了文中提出的算法。最后,经过实际测试表明,该系统平台能实时、有效地提高交通视频监控系统图像的对比度和色彩清晰度,从而提高了其工作的可靠性、稳定性以及应对恶劣天气的能力。     

基于粒子群算法的盲源分离算法

简要地介绍了粒子群算法(PSO)及其改进算法和盲源分离算法(BSS),改进的粒子群算法具有并行性、易实现等优点。将改进的粒子群算法与盲源分离算法相结合,提出了基于粒子群算法的盲源分离算法。该算法以混合信号的峰度为目标函数,采用独立分量分析的方法,用改进的粒子群算法代替常规的最陡梯度下降法,对瞬时混合的信号进行盲分离,解决了梯度算法收敛速度慢的问题。实验仿真表明:该算法具有收敛速度快、分离效果好等特点。