检测概率、虚警概率和信噪比是红外点目标检测系统的 3个核心指标，本文在恒虚警检测准则下，分析了红外点目标单帧检测（单一门限检测）的检测概率、虚警概率和信噪比三者之间的关系。重点分析计算了采用多帧累积检测的双门限检测方法时，第二门限的选取策略，实现了在不提高对系统信噪比要求的前提下，提高检测概率、降低虚警概率的目的，解决了威胁度大、误报和漏报代价高的高价值目标的检测问题。
检测概率 虚警概率 信噪比 双门限检测准则 probability of detection, probability of false ala
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 School of Integrated Circuits, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
3 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2022, 15(4): s12200
江苏方天电力技术有限公司，江苏 南京 211103
传感器是配电物联网的基础，尤其是基于布里渊散射的分布式光纤传感器应用日益广泛。为了提高基于布里渊散射的分布式光纤传感的测量速度，为基于温度的电气设备状态感知奠定基础，对单斜坡法在光纤沿线温度测量的适用性进行了研究。编程实现了基于伪Voigt模型的谱拟合法和单斜坡法的计算机程序，针对不同信噪比的布里渊谱分别采用谱拟合法和单斜坡法计算光纤沿线的温度。结果表明，在一定的信噪比和光纤沿线布里渊频移波动程度范围内，单斜坡法的计算准确性可以达到与谱拟合法相近程度，但谱测量时间可以缩短为后者的几十分之一，对应的计算时间仅为谱拟合法的1/758。研究了信噪比、布里渊频移和线宽不确定度对误差的影响，结果表明，随信噪比（以dB为单位）增加，温度误差快速下降，然后逐渐趋于稳定值；随布里渊频移与工作点差距的增加，温度误差增大，且加速度随二者差距的增大而增大；温度误差随线宽偏差的增大而增大。
分布式光纤传感 布里渊频移 单斜坡法 温度 distributed optical fiber sensing Brillouin frequency shift slope-assisted technique temperature
为了提高基于布里渊散射的分布式光纤传感系统实时性, 在分析经典基于洛伦兹和伪Voigt模型拟合法优缺点的基础上, 将多层前馈神经网络方法用于布里渊频移的估算。确定了神经网络的结构、输入及输出量、激活函数和训练算法, 采用不同信噪比(5dB~40dB)和布里渊频移(10.62GHz~10.82GHz)的布里渊谱训练该网络, 训练完成后网络针对训练样本的布里渊频移预测误差仅约为1MHz, 同时也训练了径向基函数神经网络。针对温度和应变沿线波动的布里渊谱分别采用以上训练得到的多层前馈神经网络、径向基函数神经网络、基于洛伦兹模型的谱拟合法和基于伪Voigt模型的谱拟合法估算光纤沿线的布里渊频移并解调获得光纤沿线的温度和应变。结果表明, 多层前馈神经网络方法的准确性与经典的基于洛伦兹模型和伪Voigt模型的谱拟合法相似, 但计算时间仅为后两者的1/947.16~1/470.95和1/784.56~1/532.88。该研究为基于布里渊散射的光纤温度和应变快速测量提供了参考。
传感器技术 温度和应变 神经网络 解调 快速 sensor technique temperature and strain artificial neural network demodulation fast
1 空军预警学院, 湖北武汉 430019
2 中国人民解放军第 93117部队, 江苏南京 211800
亚像元火点是红外预警卫星的辐射干扰源, 基于推导火点像元辐射强度方程, 对不同条件下的火点像元在 2.55～2.85 .m波段和 4.19～4.48 .m波段的辐射强度进行数值计算, 分析了影响火点像元辐射特性的因素。通过与 Titan ⅢB型火箭尾焰辐射特性进行对比分析并利用实际火点数据验证了亚像元火点的辐射干扰特性, 结果表明: 亚像元火点在 2.55～2.85 .m波段和 4.19～4.48 .m波段均能够对红外预警卫星的探测造成辐射干扰, 与火箭尾焰辐射特性的区别是大部分火点像元在 4.19～4.48 .m波段具有更强的辐射强度, 结果可为提升红外预警卫星抗火点辐射干扰能力提供理论支撑。
红外预警卫星 辐射干扰 火点像元 尾焰 infrared early warning satellite, radiation interf
Author Affiliations
Abstract
School of Optical and Electronic Information, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Organic zinc-ion batteries (OZIBs) are emerging rechargeable energy storage devices and have attracted increasing attention as one of the promising alternatives of lithium-ion batteries, benefiting from the Zn metal (low cost, safety and small ionic size) and organic electrodes (flexibility, green and designable molecular structure). Organic electrodes have exhibited fine electrochemical performance in ZIBs, but the research is still in infancy and hampered by some issues. Hence, to provide insight into OZIBs, this review summarizes the progress of organic cathode materials for ZIBs and points out the existing challenges and then addresses potential solutions. It is hoped that this review can stimulate the researchers to further develop high-performance OZIBs.
Journal of Semiconductors
2020, 41(9): 091704
1 空军预警学院, 湖北武汉 430019
2 解放军 95806部队, 北京 100076
红外预警卫星系统作为先进的红外探测装备, 是反导预警体系中的重要组成部分, 但是红外预警卫星系统的虚警问题会严重影响系统作战效能的发挥。在概述红外预警卫星虚警的定义和表现形式的基础上, 分析了虚警的产生原因与分类, 最后探讨了红外预警卫星系统虚警抑制的相关技术和研究方向, 为相关领域的研究提供参考信息。
红外预警卫星 反导预警 虚警 作战效能 infrared early warning satellite, anti-missile ear
针对红外预警卫星探测波段遥感数据难以获取的问题, 研究了基于地表温度反演的红外预警卫星探测波段地球背景辐射仿真方法。采用了通用型单通道算法对FY-3/MERSI数据集进行地表温度反演, 得到了全球地表温度分布图。在此基础上, 构建了地表红外辐射模型, 充分考虑了海拔、大气模式、地表类型等因素对地表辐射的影响, 利用MATLAB与MODTRAN 进行联合编程完成每个像元对应的地表辐射计算, 实现了红外预警卫星探测波段地球背景辐射场景的图像生成。仿真结果表明: 仿真图像分辨率高, 能够准确反映红外预警卫星探测波段的地球背景辐射特性, 可为研究红外预警卫星作战效能评估和目标识别技术提供场景数据支撑。
红外预警卫星 地表温度反演 通用型单通道算法 作战效能评估 infrared early warning satellite (IEWS) retrieving earth surface temperature generalized single-channel algorithm operational effectiveness evaluation 红外与激光工程
2019, 48(12): 1203007
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE) and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
Separating lights into different paths according to the polarization states while keeping their respective path’s polarizations with high purification is keen for polarization multiplex in optical communications. Metallic nanowire gratings with multi-slits in a period are proposed to achieve polarized beam splitters (PBSs) in reflection and diffraction. The setting of multi-slits largely reduces the reflection of photons with a transverse magnetific field via the plasmonic waveguiding effect, which leads to highly polarized output lights with extinction ratio larger than 20 dB in each channel. The proposed reflection/diffraction PBSs enrich the approaches to control the polarization states with the advantages of wide incident angles and flexible beam splitting angles.
230.1360 Beam splitters 240.6680 Surface plasmons 230.1950 Diffraction gratings 060.4230 Multiplexing Chinese Optics Letters
2019, 17(5): 052303
