红外焦平面阵列技术的进展

本文主要评述硅肖特基势垒、非本征硅、InSb和Hg_(1-x)Cd_xTe几种红外焦平面阵列技术及其取得的进展和发展前景。     

红外焦平面器件非均匀性校正数字实现

红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在阐述非均匀性校正算法原理的基础上,着重论述了一种基于TMS320C55XDSP的非均匀性校正算法的实时实现技术,给出了实测结果,验证了该技术的有效性和工程实用性。     

红外焦平面探测器输出图像信噪比计算和分析

推导了红外焦平面探测器输出图像信噪比的一般计算公式 ,并针对红外焦平面探测器在地面面目标自动识别系统中的具体应用 ,计算了其在不同天气情况下的成像信噪比。由计算结果可知 :采用高性能的焦平面探测器后 ,红外成像的图像信噪比非常高 ,即使在较恶劣的天气 (大雾 )情况下也可获取质量较好的红外图像 ,满足自动目标识别系统图像处理的需求     

红外焦平面阵列非均匀校正算法研究

红外图像的非均匀性已经成为制约红外焦平面阵列成像质量的限制性因素。本文对红外非均匀性的定义和来源进行了深入的探讨,给出了几种非均匀校正算法及其实验结果,最后对各种校正算法的特点进行了归纳总结。     

红外焦平面非均匀性校正两点法的优化实现

在分析红外焦平面(IRFPA)非均匀性校正两点法基本原理的基础上,推导出了两点校正的定点公式,并分析了该定点公式的误差。利用TI的定点数字信号处理器TMS320C64x的特点,对定点校正公式进行了汇编优化,极大地提高了校正的运算速度。实际的IRFPA红外图像的实验表明,所提出的定点校正方法及基于TMS320C64xDSP的优化方法是简单、有效的。     

红外传感器阵列基于信息冗余性的目标定位

针对红外传感器阵列观测数据的特点,提出了利用空间信息冗余性提高目标定位精度的方法。该方法利用观测视线在水平面和垂直面上形成的交叉点确定目标位置,通过对目标位置的融合提高定位精度。推导了目标位置、定位误差及定位精度的解析式,并从理论上证明所给的加权因子可使目标定位误差在统计意义上达到最小。仿真实验验证了该方法的正确性。     

热释电红外测温系统

介绍了利用热释电红外传感器(探测器)进行非接触式红外测温的原理、红外测温系统结构和信号处理电路的组成,目的是实现对移动物体的非接触式温度测量.以此为基础,组装了一套微机红外测温实验装置,用该装置测定了目标表面温度变化规律.在大约190℃测量精度达到最高,其残差为9.5.测试结果表明,热释电红外测温系统有望实现实用化.     

基于气象学和传热学的城市建筑物红外成象模型

城市建筑物的红外特点仿真在国际军事上具有重大的意义。本文从气象学和传热学原理出发,对影响建筑物红外特性变化的各因素做了详尽的分析,首先计算了在某一气象条件下建筑物各部分逐时的日辐射强度,再用一维传热有限差分等方法求解建筑物的顶层、墙壁、窗玻璃水泥路、沥青路和土壤等不稳定传热而得到的随时间变化的外表现温度,最后绘制出不同时刻不同俯视角度的物红外图形,与经外测温计实测比较,本模型的结果与之相当吻合。     

红外对抗技术

由于红外制导武器有很高的命中率并且已被大量使用,因此红外干扰技术受到了重视并且得到大力发展。本文讨论正在发展的红外烟幕技术、红外报警装置、红外诱饵弹、红外干扰机和红外隐身技术的特点和应用情况;叙述它们对导弹红外导引头干扰的机理。     

红外成象自寻的导弹半实物仿真系统数学模型

在红外成象自寻的导弹半实物仿真系统精度分配中 ,各仿真设备对整个系统的仿真精度灵敏度难以计算。本文建立红外成象自寻的导弹半实物仿真系统数学模型 ,利用数学仿真实验和统计拟合成功地解决了这一难题 ;根据动力学基本定理、图象处理算法和国家仿真设备的规范标准建立了导弹、弹体三轴转台、目标二轴模拟转台、过载模拟器和红外成象系统的数学模型。所建模型 ,不进行刚体运动模型的线性化 ,充分考虑了转台各轴之间的耦合作用和红外成象技术的影响 ,更精确、更全面地反映了仿真系统的实际运行特性 ,并具有较强的通用性     

天文望远镜焦面板观测规划建模与仿真

LAMOST焦面光纤定位系统基于分区思想,采用并行可控式光纤定位方案,这就使得系统的观测效率成为一个重要的问题。针对该系统的特点,建立了LAMOST焦面观测的仿真模型,并进行了系统观测效率的仿真。从重合区域、单元观测半径及干涉对系统观测效率的影响等方面,系统全面的分析了LAMOST焦面板的观测效率问题,同时对LAMOST焦面板的结构设计具有重要的指导意义。     

现有红外目标模拟器方案的分析

本文介绍了目标模拟器在导弹半实物仿真系统中的地位,着重分析了国内外现有的几种红外目标模拟器方案的特点,最后展望了它的发展趋势。     

毫米波FPA成像系统馈源天线研究

毫米波焦平面阵列（focal plane array,FPA）成像系统中,馈源天线的排列密度是决定系统空间采样率的主要因素。提出了一种新型结构的介质棒天线,相对于其他馈源天线,它具有宽频带、低副瓣、低互耦和低交叉极化,通过改变长度而不是横截面来改变天线增益等优点,易于排成紧密的馈源阵列,以更低的溢出损耗实现对透镜或反射面天线的有效照射。通过详细的理论分析、仿真和优化设计,研制了介质棒天线及其阵列并将其应用于毫米波FPA成像系统中。该系统可用于探测人体隐匿物品,成像效果较好。     

Infrared modeling and imaging simulation of midcourse ballistic targets based on strap-down platform

An infrared （IR） imaging simulation framework based on the strap-down platform is proposed for midcourse ballistic targets. It overcomes the shortcoming of the existing algorithms, which cannot simulate IR imaging from the entire midcourse process. The proposed framework includes three steps, target characteristic modeling, motion modeling, and imaging modeling. In imaging modeling, the staring focal plane is taken into account due to its wide employment. In order to obtain IR images of high fidelity, especially that the fluctuation of the target signal-to-noise ratio （SNR） is reasonably similar to the actual one, this paper proposes an improved IR imaging simulation method. The proposed method considers two critical factors of the pixel plane, occupy-empty ratio and defect elements, which affect the imaging of targets markedly but are neglected in previous work. Finally, the IR image sequence of high fidelity is obtained. And the correlative parameters of simulation can be set according to the given scene. Thus the generated images can satisfy the needs of algorithms validation for tracking and recognition.     

利用共轭梯度法分析有限矩形波导相控阵

对于大阵一般把它作为无限阵来分析,求得其输入阻抗和其它参数。无限阵可以用周期结构进行严格求解,因为采用周期结构,实际上只要求解一个单元室就可以,这样问题相对来说就简单多了。但对于小阵采用无限周期结构误差较大,因此必须采用有限阵的分析方法。有限阵分析方法常常因为问题太复杂,受计算机容量和速度的限制,只能求解较小的阵。为此本文介绍了一种带有无限接地板的有限阵分析方法,这种方法是采用模匹配法严格地求解边值问题,因此求解精度比较高。另外,本文在公式推导、简化以及计算方法上采取了以下措施,即在求解过程中,本文利用列文的方法,将四重积分化为二重积分,计算量可大大减少。同时,本文还利用Toeplitz性质,将计算量进一步减少。Toeplitz性质和共轭梯度法的结合,将储存空间大大减少,使得对较大的有限阵分析成为可能,这使得本方法在工程实际中具有更大的使用价值。     

基于整体退火遗传算法的不等间距天线阵的综合

将一类非时齐（整体退火选择）、保证收敛且易于判断收敛的新型遗传算法应用于不等间距天线阵的综合,对天线阵的位置及加权系数进行了优化。实验实例表明：该算法收敛速度快,有极强的避免过早收敛及避免局部极值的全局优化的能力。本文为大型天线阵的优化设计提供了方法。     

CONSTRUCTION OF A NEW CLASS OF ORTHOGONAL ARRAYS

By using the generalized Hadamard product, difference matrix and projection matrices, we present a class of orthogonal projection matrices and related orthogonal arrays of strength two. A new class of orthogonal arrays are constructed.     

三维声场体可视化及其剖分应用研究

可视化技术作为海军海洋战场环境信息化建设的重要支撑技术之一,对水声战场环境的形象描述、直观了解以及智能化辅助决策具有重要作用。基于OpenGLShadingLanguage(GLSL)技术,在水下声场体可视化的基础上对能量场进行三维剖分技术研究,并根据不同的战术目的,研究了两种不同的切平面剖分绘制方法。