火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点实验室，陕西 西安 710025
针对金属多涂层目标在复杂环境下的红外偏振特性难题，提出了多涂层目标的表面辐射传输模型。根据红外辐射的特点，将探测器接收的红外辐射强度分为目标自发辐射强度和反射环境的红外辐射强度，其中自发辐射强度的求解根据能量守恒定律和菲涅耳反射定律，反射辐射强度根据能量守恒定律、菲涅耳反射定律和基于P-G模型的目标偏振双向反射率进行计算，并据此推导了目标表面的偏振双向反射方程，求解了多层涂层靶体的光学传输模型。依据热辐射环境下目标红外偏振特性模型，分别研究了涂层数量和环境热辐射强度比对多层涂层目标红外偏振特性的影响。仿真结果与实验结果接近，证明所提传输模型具有较好的拟合能力。
探测器 红外偏振成像 偏振特性 多层涂层 辐射传输 透射模型 光学学报
2023, 43(22): 2204001
红外与激光工程
2022, 51(4): 20210290
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 西安 710000
对于单幅红外图像中目标隐身伪装效果的评价, 在经典的结构相似度(SSIM)算法的基础上, 用改进四方向梯度算子提取梯度信息, 建立梯度差异函数, 替代SSIM算法中的结构相似性函数, 提出了一种基于改进梯度相似度(IGSIM)的图像相似度评价算法。根据该算法设计了红外图像均等分块数量确定实验和目标红外隐身伪装效果评价实验。结果表明: 得出的评价指标与人眼视觉特性更具一致性, 能较好地处理单幅红外图像中目标隐身伪装效果评价的问题。
图像处理 红外隐身伪装效果评价 结构相似度 改进梯度算子 image processing infrared stealth camouflage evaluation structural similarity improved gradient operator
1 天津中德应用技术大学 智能制造学院，天津 300350
2 天津理工大学 电气电子工程学院，天津 300384
光纤传感系统在复杂的实际应用中需要针对同一根光纤上的相邻的多个扰动点进行精确的识别定位。基于传感技术对外部扰动识别的背景，结合光纤传感系统的结构，得到光纤传感信号的振动和非振动区域典型曲线，提出单峰信号的误差累计值算法；在多峰信号特点的基础上，结合高斯方程及洛伦兹方程得到多峰信号的分离算法。实验结果表明：单峰信号的误差累计值算法能同时兼顾识别干扰位置准确性及系统的实时性，多峰信号的分离算法能分离2个独立的干扰信号并提取方程，该方案能有效提高信号峰重叠较多或者其它信号干扰时的识别准确率。
光纤传感信号 误差累计值算法 多峰分离算法 光时域检测技术 扰动识别 optical fiber sensing signal error accumulation algorithm multi peak separation algorithm optical time domain detection technology disturbance identification
天津中德应用技术大学 智能制造学院，天津 300350
当前成熟的激光器驱动芯片均为针对数字光输出的数字驱动芯片，无法满足卫星通信、雷达等领域对于宽带模拟激光器驱动的要求。采用蝶形封装分布反馈式激光器组件，通过对自动功率控制(APC)电路、自动温度控制(ATC)电路和工作参数检测电路的改进，设计了适用于模拟激光器的驱动电路。实验结果表明：驱动电路的幅度响应增益均值为2 dB、不平坦度为0.6 dB，输入电压驻波比和输出电压驻波比最大值分别为1.37和1.3。
激光器 驱动电路 光传输 宽带 模拟 laser driving circuit optical transmission wideband analog
火箭军工程大学 兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
对于单张红外图像进行隐身效果评估, 需要考虑像素点间反映的图像相似特征信息, 而单一的相似性度量方法不能够全面准确地反映红外图像间相似性。在对单张红外图像均等分块的基础上, 综合考虑了基于图像灰度直方图法、方向梯度直方图特征法、结构相似度法和目标分类4种相似性度量方法的优点, 利用主成分分析法确定不同相似性度量方法的权重值, 提出了基于综合相似性度量的评估方法。通过各相似性度量方法间横向与纵向的对比, 分析不同遮挡情况下目标与背景图像间每种相似性度量方法的平均值和标准差。结果表明: 综合相似性度量能够更准确地反映图像间相似性信息, 更有效地处理单张红外图像隐身效果评估问题。
相似性 隐身效果评估 图像分类 主成分分析 similarity stealth effect evaluation image classification principal component analysis 红外与激光工程
2020, 49(1): 0104004
1 火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 西安 710025
2 火箭军研究院, 北京 100085
针对传统车载捷联惯导初始对准方法中存在方位陀螺误差可观测性差、对准精度不高的问题, 研究了基于谱条件数可观测度分析的多位置对准方法。建立捷联惯导静基座对准误差模型, 利用基于谱条件数法的分段线性定常系统理论分析了单位置、最优二位置和双轴转动三位置对准的可观测度, 对比研究了惯性器件估计误差和对准精度, 探讨了最优二位置对准时间分配问题, 得到在相同对准时间内最优二位置对准精度更高、三位置对准可提高后续导航中方位陀螺常值漂移估计精度的结论, 并通过仿真结果验证了理论分析的正确性。
捷联惯导系统 多位置对准 可观测性分析 陀螺漂移 strap-down interial navigation system multi-position alignment observability analysis gyro drift
火箭军工程大学 兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
在目标检测领域, 基于深度学习的SSD目标检测网络同时具有实时性好和准确性高两大优点。由于特种车辆红外图像难以获取, 以小轿车和公交车红外图像为研究对象, 构建了红外图像Pascal VOC数据集, 训练了SSD网络, 并利用训练好的网络检测了红外目标图像。结果表明, 红外目标的特征信息越多, 检测精度越高, 但红外图像中信息残缺的车辆存在“漏检”的问题。针对该问题, 通过添加“残缺窗口模块”优化数据集结构, 有效解决了车辆“漏检”问题, 同时目标整体的检测准确率也明显提升。将改进数据集后的红外目标检测结果作为评价指标, 能够较准确评估复杂背景下特种车辆红外隐身伪装效果。
深度学习 目标检测 红外数据集 效果评估 deep learning target detection infrared data set effect evaluation 红外与激光工程
2019, 48(11): 1104003
数字天顶仪是一种通过拍摄星图进行定位的天文仪器, 在采用数字天顶仪拍摄星图时, 由于云层等外部因素会导致拍摄的星图存在星点缺失, 直接影响到仪器的定位精度。为了提高仪器的实用性和对环境的适应性, 本文推导了恒星像点轨迹, 并提出了一种基于恒星像点轨迹的星图填补方法, 该方法构建了缺失星图与相邻两幅星图之间的像点填补模型。实验数据表明, 采用该方法能够对星图进行较好地填补, 通过填补后的星图解算的定位误差在0.01″以内, 使定位精度基本保持了不变。
像点轨迹 星图 填补模型 image point trajectory missing star image filling model
