云对红外制导系统中大气辐射透过特性的影响评估

为建立云对制导系统影响的红外特征模型,利用SBDART大气辐射传输模式计算了热带大气、中纬度大气（冬、夏）和副极地大气（冬、夏）5类典型大气状态下的3个大气窗口波段范围内的大气透过率.利用计算结果,结合云参数资料,针对云的光学厚度、云滴浓度、平均粒子半径、有效粒子半径等,对大气透过率的影响进行了详细分析,从而为开展真实大气传输特性对目标与背景红外辐射特性的影响研究奠定了基础.     

临近空间飞行器在空间通信中的应用

临近空间飞行器凭借其突出的优点,在空间通信方面有着广阔的应用前景。本文在分析临近空间飞行器的分类方法和各自特点的基础上,论述了多种临近空间飞行器作为通信平台的优缺点、通信栽荷的选择与发展方向和临近空间通信平台的应用方法。通过介绍国际上,特别是美国在临近空间通信系统研究应用方面认识与发展的历程,和近年来主要军事大国在临近空间通信平台方面所进行的试验与研究的进展情况,得出了我国发展,临近空间通信系统的必然性和可行性。     

临近空间飞行器若干问题讨论

临近空间作为未来战场上很有发展前景的区域,逐渐得到了各国专家的重视,本文对这一区域的飞行器的设计构成以及影响因素进行了讨论.     

临近空间低速目标光学探测性指标评价体系

在详细分析基本探测效果评价指标参数、点目标评价参数以及面目标评价参数的基础上,结合临近空间低速目标的光学特性,利用光学谱段分段方法,有效解决了目标背景受白天与黑夜的影响。结合光学探测器的谱段约束条件、位置约束条件、探测能力约束条件和可探测性评估参数,设计提出了临近空间低速目标光学可探测性指标评价体系并给出评价标准与优化方案。通过数值模拟得到单个和多个探测器不同探测效果的等效面,得出当目标位于期望探测效果等效探测曲面内部时,探测效果优于期望,满足探测要求;反之,探测效果劣于期望,不能满足探测要求,可以通过修改探测方案满足探测需求。这一结果证明了临近空间低速目标光学探测性指标评价体系的有效性。     

空间碎片清除的地基激光传输过程建模及计算

低轨道区域内的空间碎片对人类航天活动的影响越来越大,采用高能地基激光清除空间碎片被认为是一种有效的方法.通过对激光大气传输能量衰减和光束偏转进行分析,建立激光大气传输模型,对远场激光功率密度、远场光斑直径和激光偏转角等参数进行数值计算.计算结果可为空间碎片上的辐照能量,以及跟瞄系统预置的偏转角度提供依据.     

临近空间C4ISR系统

临近空间是一个新的应用空域,临近空间飞艇机动灵活,造价相对低廉,可有效弥补军用航天器和军用航空器的不足,将其作为C4ISR系统的承载平台应用于情报收集、监视以及通信保障很有发展前景,具有重要的应用价值。随着局部行动日益增多的迫切需要,各国对飞艇的研发和应用越来越热衷,有力的推动了临近空间飞艇的发展。本文通过对局部武装行动和临近空间平台特点的分析,阐述了临近空间C4ISR系统应用于局部战术侦察、监视和通信中的特点和优势;详细调研了国外临近空间C4ISR平台发展现状,进而归纳总结临近空间C4ISR系统平台的关键技术问题：从战技术层面．分析临近空间飞行器在局部行动C4ISR系统中的应用。     

临近空间静止通信平台模型研究

在临近空间通信系统中,大气、降雨、闪烁会引起空地链路信道质量的恶化。以临近空间飞艇为通信平台,通过分析Ka频段临近空间通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对信号衰落的影响,在此基础上建立了Ka频段临近空间静止通信信道,以及Ka频段临近空间静止通信信道模型的仿真模型,并在Matlab环境下对Ka频段临近空间静止信道模型的BER性能进行仿真,仿真结果为临近空间链路分析及抗雨衰对策提供理论依据。     

临近空间飞行器再入轨迹优化设计

针对临近空间飞行器再入轨迹的优化设计问题,给出了临近空间飞行器再入轨迹运动学模型和再入轨迹优化模型。选取飞行器末端飞行速度实际值与理想值之差的平方最小为性能指标,控制变量为迎角和滚转角。过程约束为过载、动压、热流,终端约束为高度、轨道偏角、轨道倾角。应用罚函数法和约束算子法将有约束最优控制问题转化为无约束最优控制问题。应用庞特里亚金极小值原理及最优控制理论对性能指标进行处理,得到最优控制问题的正则方程、控制方程及横截条件。在C++环境下应用共轭梯度法对无约束优化问题进行数值解算。仿真结果表明应用共轭梯度法能够得到满足各种约束的再入轨迹。因此,共轭梯度法对于临近空间飞行器再入轨迹优化问题的求解是可行的。     

一种探测大气的激光雷达研究

本文主要介绍用于探测大气光学参数的激光雷达基本工作原理及其主要技术指标,并对大气探测激光雷达的探测精度简要分析。与其他测量手段相比,大气探测激光雷达具有测量范围大,空间和时间分辨率高,测量精度高,实时性强等优点。尤其是它能够直接测量可见或红外波长的大气水平能见度和透过率。     

临近空间等离子体鞘套对太赫兹波传播特性分析

针对高超声速飞行器在临近空间巡航时出现的通信"黑障"问题,根据RAM C提供的飞行试验数据,建立一维等离子体鞘套模型,通过数值计算分析了等离子体与太赫兹波的相互作用机理,并从等离子体厚度、等离子体电子密度、等离子体碰撞频率和太赫兹波入射角等条件得到了太赫兹波在等离子体鞘套中的传输特性曲线。仿真结果表明:把太赫兹波段作为临近空间平台通信,有利于解决"黑障"问题,其中在大气窗口0.22THz处的衰减均在30dB以下。此论证结果可为临近空间平台设计的高超声速飞行器选用通信频段时提供参考。     

基于双色彩空间和面部矩形特征的人脸检测

在YIQ和YCbCr色彩空间中,结合人类面部矩形的特征,提出了一种用于人脸检测和定位的算法.该算法通过比较输入图像R、G、B 3通道总的平均值和B通道的平均值来选择色彩空间,并采用基于积分图的2维OSTU法进行肤色分割;然后根据肤色区域面积对肤色分割图像进行中值滤波;最后根据中值滤波后的肤色分割图中的肤色区域面积构造最佳人脸矩形,并用该矩形去定位人脸区域.实验结果表明:该算法较传统的采用单一色彩空间的人脸检测算法具有更高的准确率.     

近空间高超声速弹箭气动数值模拟

针对近空间高超声速飞行弹箭气动力、气动热问题,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和热完全气体模型,运用时间相关有限体积方法及AUSM~+格式对三维非定常可压缩流体Navier-Stokes方程进行了数值模拟.再现了超高速条件下弹箭周围的复杂流动现象,得到热流分布规律,为进一步近空间超高速弹箭研究奠定了基础.计算结果表明阻力系数随着攻角的变化显著变大;弹箭尾翼气动加热很严重,弹箭尾翼变大时气动加热量明显增大,在设计弹箭时应引起足够重视.     

红外双波段探测技术的研究

对红外双色探测技术中的红外辐射，激光测距，大气能见度等几个重要问题进行好研究和分析，采用双叠层探测器设计的以双波段红外辐射探测系统，能在测量辐射量的同时，实时修正环境，大气影响。     

基于近红外光谱技术的苹果霉心病检测方法

为实现苹果霉心病无损检测,提高果实品质,以斗南苹果为研究对象,利用MPA近红外光谱仪,采集了100个苹果,4000~12500cm-1波长范围内的漫反射光谱。将主成分分析(PCA)分别与马氏距离判别模型和Fisher判别模型结合,比较两种判别模型对霉心病的判别精度。试验结果表明：在对苹果样品全波段光谱数据进行主成分分析后,将前10主成分作为输入变量建立判别模型,马氏距离判别模型正确识别率为97.14%,Fisher判别模型的正确率为88.57%,马氏距离判别模型明显优于Fisher判别模型。     

基于角度信息的近空间雷达网定位算法

研究了一种能有效提高角度信息定位精度的近空间雷达网目标定位算法。通过目标与雷达站之间的几何关系,建立基于角度信息的目标定位模型,将方位角与仰角信息的非线性方程转换为线性方程,运用最小二乘算法得到目标位置的初始值,根据最大似然算法将定位问题转化为无约束的优化问题,并利用信赖域方法进行迭代求解,给出了算法的求解过程和详细步骤,在此基础上对算法的定位精度进行了分析,推导了定位的几何精度因子表达式,并进行了仿真分析。仿真结果表明：该算法能有效提高角度信息的定位精度,且其定位性能优于最小二乘算法。研究成果可为近空间雷达网的探测与跟踪提供理论基础。     

基于近红外波长成像的异物检测新方法

为有效检测出与背景形态、颜色极其相似的异物,根据异物与背景近红外吸收特性的差别,提出近红外光谱成像检测异物的方法.该方法分析近红外波段中异物与背景吸收特性差异随波长变化的规律,确定了区分背景与多种异物的最佳检测波段范围,建立近红外光谱成像系统,将近红外吸收特性差别转化为近红外图像中异物与背景的图像特征差别,利用自适应图像增强和二值化图像处理从背景中提取异物.实验结果表明,该方法获取的异物图像特征明显,检测结果与实际相符,此方法可有效检测与背景特征相似的异物.     

星载空间目标可见光探测系统探测能力研究

衡量星载空间目标可见光探测系统的探测能力的主要技术指标是信噪比。探测系统的信噪比与探测器噪声特性、空间目标光度特性、天空背景特性、目标距离等因素有关。从信噪比的角度出发,根据光度学和辐射度学的基本原理以及CMOS图像探测器的噪声特性,建立了CMOS可见光探测系统的信噪比数学模型,然后根据Johnson法则,得出系统探测距离与系统探测信噪比之间的关系。最后利用MATLAB在可见光500~600 nm谱段对数学模型进行仿真计算,用绘图显示了系统探测能力与系统信噪比、积分时间之间的关系,并在给定参数和条件下算出系统的极限探测距离。推导出的数学模型和计算结果可以为星载空间目标可见光探测系统探测能力的分析和估计提供理论计算方法。     

基于点云的TBM隧道成型质量检测方法及应用

以硬岩隧道掘进机(TBM)隧道围岩为研究对象,应用三维激光扫描技术检测TBM隧道成型质量,提出了基于三维激光扫描技术的TBM隧道成型质量自动检测方法.将车载云台和二维激光扫描仪组成的三维扫描装置安装在TBM主梁上,车载云台带着二维扫描仪朝刀盘方向快速旋转90°,通过旋转编码器将扫描仪的二维点云实时转换成隧道的三维点云,...     

基于HSI颜色模型的运动目标检测方法

针对灯光和背景的亮度不同,通过HSI空阃提取亮度信息,使用自动阈值对光源和运动目标进行区分,降低因光源变化而产生的运动目标误检．实验结果表明,该算法可以显著提高运动目标检测在有光源影响下的准确性,减少将背景误判为前景的情况．