弹道导弹激光引信测距性能研究

激光引信在弹道导弹上被用于测量并控制弹头的爆炸高度。为研究激光引信的测距性能，在给定引信的测量高度指标后，基于脉冲激光测距方程及雪崩光电二极管输出信噪比计算公式，仿真得到了在不同探测器接收口径及不同大气能见度条件下，激光引信接收信噪比随激光器峰值功率变化曲线，确定了满足一定虚警概率和发现概率条件下所需激光器的最小峰值功率值，并分析了接收口径及大气能见度对激光引信测距性能的影响。     

双轴连续旋转激光捷联惯导误差高精度补偿方法

为进一步提高旋转调制惯导系统的自补偿精度,对旋转调制激光捷联惯导系统误差补偿技术进行了研究。针对双轴转位调制补偿精度有限的问题,提出了一种新的双轴连续正反旋转调制方法。以激光陀螺仪为对象,通过理论分析确定了连续旋转调制内外框架的调制速率;然后在常值误差补偿及有害误差效应补偿机理分析基础上,设计了双轴连续最佳旋转方案,在有效补偿激光捷联惯导系统项误差的同时,抑制了旋转所带来的有害误差效应,实现了旋转激光捷联惯导系统误差的高精度补偿。仿真结果验证了方法的有效性。     

改善机抖温度特性提高激光陀螺精度的方法研究

建立了激光陀螺机械抖动装置的仿真模型,研究了机抖温变特性对激光陀螺输出特性的影响。针对传统抖动控制器的缺陷,提出了一种具有温度补偿作用的机抖自激振荡电路,改进的抖动控制器利用场效应管线性工作区来实现稳定抖动速率的目的。仿真实验结果表明：补偿电路能较好地保持机抖抖动速率的稳定性,从而有效地提高了激光陀螺的检测精度和温度稳定性。     

基于迭代自适应方法的非正侧视阵角多普勒补偿方法及改进方法

针对非正侧视阵训练样本非均匀导致自适应处理性能下降这一问题,提出了基于迭代自适应方法的角度多普勒补偿法及改进方法。通过迭代自适应方法找到各距离门的主杂波所处的空域和多普勒域的中心位置,之后对待检测单元的训练样本数据进行角度多普勒补偿。由于全空时域的功率谱估计搜索速度慢,搜索精度低,为此提出了局部搜索的快速迭代自适应功率估计算法和网格重构的迭代自适应功率估计算法。通过仿真实验及分析证明了所提方法的有效性,同时随着谱估计方法的改进,该方法的性能也会得到提升。     

色噪声中低信噪比单音正弦信号的频率估计

针对色噪声条件下的低信噪比单音信号频率估计问题,提出了一种色噪声功率谱补偿算法。该算法利用色噪声功率谱期望值的慢变特点,通过非线性滤波比较功率谱抽头与其邻域抽头均值的大小,消除色噪声功率谱起伏对频率估计的影响,进而采用极大值搜索给出频率估计。对所用非线性处理的稳定性进行了理论分析,并通过计算机仿真给出了算法估计精度,从而验证了算法的有效性。     

光纤维通信及其在测量中的应用

序言 光通信很早以前就问世了,但是人类真正掌握的科学的光通信手段还是二十世纪六十年代发展起来的激光通信。光纤维通信是激光通信技术中的一个分支,由于光纤维通信弥补了因云、雨、雾致使激光在大气中不能全天候通信的缺点,而逐渐地被科学家们重视起来。光纤维具有传输容量大(一般一     

美空军在建造高分辨力望远镜

美空军武器实验室正在建造一种大型的高分辨力望远镜,用于在Manzano山区进行光学跟踪和大气补偿研究。 单孔径望远镜是用来进行大气补偿研究     

基于PLAR特征补偿的鲁棒性说话人识别仿真研究

针对MFCC特征补偿技术在低信噪比时性能不高的缺点,提出了基于PLAR鲁棒特征的模型补偿方法进行抗噪声说话人识别.PLAR特征从人类听觉感知机理出发,运用听觉心理学概念表征说话人个性特征,具有雏数低,运舅速度快,抗噪性能强等特点,是一种稳健的特征.模型补偿则通过分析被测语音帧的整体分布,对高斯混合模型似然概率进行某种程度的补偿,降低噪声的影响,改善系统的性能,进一步增强系统的鲁棒性.理论分析和实验结果表明,在平稳和非平稳背景噪声环境下,当信噪比大大降低时,此方法比MFCC-GMM方法的识别率平均提高了12.2和14.9个百分点.     

频率估计的一种多段同频等长信号融合算法

在低信噪比、被测频率持续时间短的情况下,为提高频率估计精度和扩展已有方法的适用范围,提出一种多段同频等长信号融合算法.在本算法中,因各段信号之间相位不连续,故设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果;因相位差补偿因子矩阵包含未知参数,故生成搜索频率序列以用于实际计算并得到具有特定形式的功率谱矩阵.为验证算法的正确性,给出了详细的数学证明.针对多种应用环境参数进行了仿真实验,结果表明算法适用于任意类型的多段同频等长信号,抗噪性好,频率估计精度比现有方法有较大提高.     

世界上速度最快的相机

美国空军与洛克希德·马丁导弹与航天公司获得了第一架世界上速度最快的相机。该相机系统将成为正在发展中的机载激光系统的心脏部件。该紫外线传感数字相机被称为电子 -轰击电荷耦合装置 (ＥＢＣＣＤ) ,每秒可拍摄 2 0 0 0 0次 ,是世界上速度最快的相机 ,拍摄范围可达数百公里。其高速分幅度和在微光下的可视能力 ,将成为机载激光的关键组成部分 ,并有望执行机载激光的关键性跟踪与大气补偿 ,同时该装置因低噪音而难以被探测。目前该系统的光束扩散和光束不稳定性的问题还有待改进。机载是一种化学氧 -碘激光系统 ,计划安装在 12 0 0 0米高…     

基于SCKF的光电跟瞄系统等效复合控制

由于高能激光武器独特的毁伤机理要求其光电跟踪瞄准系统的控制精度达到微弧度级,因此由跟踪目标加速度带来的跟踪误差已不可忽略。提出了一种速度与加速度前馈补偿以提高光电跟瞄系统跟踪精度的方法,推导了该系统加速度前馈补偿的误差系数。为获得高精度的目标运动要素,应用平方根容积卡尔曼滤波(square〖JP3〗 root cubature Kalman filter, SCKF)算法对目标进行滤波预测。在建立的等效复合控制系统中进行仿真实验,结果表明,基于SCKF前馈补偿方法相对于基于常用非线性卡尔曼滤波算法的前馈补偿方法,精度得到大幅提高。     

激光雷达含噪距离像仿真实现与影响因素分析

成像激光雷达的实测距离像通常受失落信息和距离反常等噪声的影响。针对实测数据获取相对困难且失落信息与距离反常噪声强弱不易控制等问题,提出了一种新的含噪距离像仿真方法。该方法根据激光雷达距离像噪声的形成机理,对成像激光雷达系统进行了仿真建模,建立起散斑、大气湍流和接收机噪声三种主要影响因素的精确模型。基于MATLAB工具软件,获取了多种场景下的成像结果。对仿真结果的分析表明：探测策略得当时,散斑效应、大气湍流和接收机噪声是造成距离像中出现失落信息和距离反常的主要因素;单纯的接收机噪声对距离反常的影响作用有限;图像的背景和目标区域内均同时存在失落信息和距离反常。     

一种基于蒙特卡罗法的激光引信回波信号仿真技术

激光引信探测目标受试验条件的限制，获得真实数据代价很高。考核激光引信系统性能的有效方法是回波信号的数字仿真。一般的仿真方法缺乏对大气悬浮粒子后向散射的描述，难以模拟真实作战环境中气悬粒子对激光引信的影响，本文采用了一种基于蒙特卡罗法的激光引信回波信号仿真算法，模拟目标回波激光脉冲能量的同时，利用概率统计方法推导了气悬粒子后向散射的激光脉冲能号计算的理论公式，并给出了仿真激光引信回波信号的算法步骤和仿真结果。     

大气环境仿真建模方法研究

大气环境仿真模型是大气环境仿真试验及大气环境仿真系统建设的基础和前题,是综合自然环境仿真的重要组成部分。阐述了大气环境仿真模型的三种设计方法,即理想化模型、统计特征模型和数值模型,并着重以统计特征模型为例,提出了统计建模的具体步骤和方法,最后指出了大气环境仿真模型的关键技术及其发展中应注意的问题。     

基于扩展距离像序列的ISAR成像相位补偿方法

逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture radar, ISAR）相位补偿算法对成像结果具有重要影响。首先从ISAR成像原理出发推导了相位误差产生原因,针对多普勒中心跟踪法,分析了横向交叉项对多普勒中心的影响,采用CLEAN算法分离了距离单元内强散射中心簇,构建了扩展距离像序列,提出了基于扩展距离像序列的相位补偿方法,有效地减小了横向交叉项对多普勒中心的影响,提高了相位误差估计精度。成像结果表明,该方法能够较好地补偿ISAR成像中的相位误差,噪声环境下优于其他方法。     

旋转弹舵机控制滞后及延迟补偿时间分析

针对十字鸭舵布局的双通道旋转弹控制滞后问题,从舵机控制力角度建立控制模型,推导了控制力滞后角的计算公式;从系统组成方面对指令的形成与传输过程进行了分析,得出滞后形成的两方面原因:地磁陀螺和弹载计算机引起的舵机输入指令信号延迟和舵机性能引起的舵机指令响应信号延迟;利用滞后角计算公式和正弦波扫频法,得到低转速下舵机输入指令信号和指令响应信号的延迟补偿时间为常数;提出根据延迟补偿时间常数和转速进行滞后补偿的方法,并进行了实验验证。实验结果表明,此方法具有良好的补偿效果。     

A control algorithm for rapid movements near the radius compensation singularity in five-axis end milling

When the five-axis CNC system executes the 3D cutter radius compensation function, the angle between two adjacent radius compensation vectors might become very large and the linear axes would move too fast if the tool orientation vector is close to the surface normal. The reason that results in this phenomenon is analyzed based on building the transmission relationship between the cutter contact point and the cutter location point. By taking the square-end tool as an example, an optimization algorithm to control the undesired movements is advanced. For the singular area where sudden change exists, the number of interpolation cycles is determined by the cutter feedrate, the limit speeds of machine axes and the maximum allowable angle between radius compensation vectors of adjacent NC blocks. The radius compensation vector of each interpolation cycle is obtained by a kind of vector rotation method. By maintaining the perpendicularity between the radius compensationvector and the tool orientation vector, the rapid movements of the linear axes are eliminated. A trial-cut experiment is performed to verify the correctness and the effectiveness of the proposed algorithm.     

空地光通信系统空间链路的建模与仿真

用拟合方法得出大气消光系数随高度的变化关系,进而建立激光大气传输衰减模型;以无湍流影响时到达接收机的光强为均值,根据对数振幅起伏方差求出光强闪烁方差,用高斯随机数模拟光强闪烁;建立了光扩束和视轴失配所引起的光损耗模型.在Matlab/Simulink平台上开发了仿真程序,其可作为完整的空间链路模块,在空地光通信仿真中直接使用.仿真结果与理论分析具有一致性.     

宽带弹道高速群目标运动精补偿方法

外场实验中宽带直采模式使得回波数据量较大,弹道目标的微动使散射点徙动严重,频谱变化剧烈。针对此时传统运动补偿不再适用和宽带直采数据处理困难的问题,本文提出宽带弹道高速群目标运动精补偿的方法。首先对宽带数据进行降采样,降低数据量。对降采样的数据使用区域Hough变换进行群目标轨迹分离并计算出对应到原始宽带数据的位置,进行粗运动补偿与信号提取。然后对提取的目标信号采用重心法进一步作运动补偿,再通过时变自回归模型进行时频分析,得到剩余平动参数与光滑的微动特征曲线。利用所得微动参数对目标信号进行精确的运动补偿。最后采用CADFEKO仿真模型实验验证了所提方法的有效性。     

半实物仿真惯组输出模拟及转台姿态补偿方法

针对半实物仿真传统三轴转台解耦方法大多不考虑地球自转影响造成仿真相似性不足、精度不高的问题,本文充分考虑转台纬度、方位及转序与发射点状态的差异,提出一种虚拟惯组输出模拟及实物惯组转台姿态补偿方法。当设备中不含实物惯组时,通过构建虚拟惯组并考虑误差影响模拟真实惯组输出;当引入实物惯组时,在转台解耦的基础上补偿当地地球自转角速度,根据转台奇异值与仿真需用范围可选卧式或立式驱动模式。经仿真验证,13 min飞行工况下虚拟惯组与实物惯组姿态结果一致,最大角误差约0.08°,不加地速补偿时仿真姿态相比理论值差异约3°,加入补偿后修正至约0.01°,表明该方法正确可行,能有效提高仿真精度,且方法实现简单适用性好,可工程应用并推广。