作者单位
摘要
不同于普通弹药,巡飞弹能够在目标上空进行“巡弋飞行”,获取目标位置信息,并传送至指挥中心,用于战场态势分析及火力布局。受限于巡飞弹载机负载能力和成本要求,巡飞弹光电系统目标定位能力无法与大型无人机媲美。为提高巡飞弹目标定位精度,从巡飞弹目标定位的原理和流程出发,分析影响目标定位精度的误差源。在典型工况下,研究了卫星定位系统经度和纬度误差、惯性导航系统(INS)航向误差、测角误差和测距机测量误差等主要影响因素对目标定位精度的影响程度,可作为提升目标定位精度的设计依据。针对卫星定位系统经度和纬度误差对目标定位精度的影响结果,进行外场试验,验证上述分析结论。试验结果表明:当卫星定位系统经度和纬度精度由5 m提升至1 m时,目标定位的圆概率误差(CEP)下降约31.5%,与理论分析基本吻合。
应用光学
2022, 43(4): 592
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
在传统的信息隐藏算法中,嵌入率和图像视觉质量是互相制约的,因而无法平衡两者之间的关系。为此,提出了一种将可逆信息隐藏算法和不可逆信息隐藏算法相结合的高保真算法。利用不可逆信息隐藏算法的高嵌入率和可逆信息隐藏算法在图像视觉质量方面的高峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR),在失真较小的情况下实现隐藏更多的秘密信息。此外,该算法还能根据具体的应用场景找到相对最优的嵌入率、恢复图像的PSNR和含密图像的PSNR的平衡点,从而适应不同的应用需求。实验结果表明,与现有的其他算法相比,该算法具有更高的嵌入容量和更好的图像视觉质量。
信息隐藏 多目标优化 预测误差直方图 矩阵编码 information hiding multi-objective optimization prediction error histogram shifting matrix encoding 
光学仪器
2021, 43(6): 19
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
依据机载光电**小型化、轻量化的发展需求,设计了一套激光红外共光路光学系统。其中红外系统波段为3 μm~5 μm, F数为2,采用中波640×512 pixel的面阵探测器, 像元尺寸为15 μm×15 μm,激光发射与红外光路共用望远系统,光学系统利用立方棱镜实现方位360°和俯仰0°~90°范围的扫描,采用共光路设计可减小光路中反射镜和透镜等零件的尺寸,具有结构紧凑、质量小等特点。重点针对共光路中光学元件引入激光后向散射的问题,采用CODE V和LightTools联合优化的方法避免其影响,保证光学系统成像性能优良。
共光路 光电对抗 光学设计 红外成像 common optical path photoelectronic countermeasure optical design infrared imaging 
应用光学
2021, 42(3): 398
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
运动目标的光电定位不能像静止目标那样简单做均值滤波,鉴于此,引入粒子滤波算法,它不仅可以应用于线性系统,而且还适用于非线性系统。结合光电定位需求,详细推导了计算公式及初值和参数选取公式,对只含测量噪声以及含有测量和运动噪声等的海面运动目标光电无源定位算法进行了仿真计算,验证了算法的有效性,讨论了噪声强度对滤波效果的影响,滤波参数选择对滤波效果的影响,目标运动方式对滤波跟随性的影响,重采样算法对滤波效果的影响等。所得结论为:粒子滤波可用于运动目标光电定位过程,可有效降低定位误差;粒子滤波算法具有较强鲁棒性,适用于噪声较大、目标运动形态变化大等情况。
光电转塔 目标定位 无源定位 粒子滤波 运动目标 photoelectric turret target positioning passive positioning particle filter moving target 
应用光学
2020, 41(1): 10
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
目标定位是光电转塔典型功能和任务之一,对其定位精度的考量也是转塔作战技术指标之一,针对该问题,从理论和仿真角度进行了分析。分析目标定位中用到的坐标系及其相互转换关系,给出光电转塔视轴反演、有源目标定位、无源目标定位的算法流程,通过仿真实验加以验证,考虑了定位过程中可能的随机误差来源,并分析是否采用均值滤波及其对定位结果的影响,最后通过Monte-Carlo分析计算了定位精度。分析结果表明:1)有源定位比无源定位的精度高,在仿真假设条件下,精度约提高1倍;2)均值滤波后,定位精度有较大提升(约提高15倍);3)18 km距离时典型无源定位精度在80%置信度条件下约为39.4 m;4)统计直方图反映出80%置信度CEP半径及最大误差距离随载机位置、姿态、转塔视轴等(体现在目标载机距离上)不同参数的变化结果。
光电转塔 视轴反演 有源定位 无源定位 蒙特卡洛方法 photoelectric turret optic axis inversion active target location passive target location Monte-Carlo method 
应用光学
2020, 41(2): 257
作者单位
摘要
1 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所, 天津 300192
2 中国医学科学院北京协和医学院医学实验动物研究所, 北京 100021
3 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
介绍一种基于光谱检测和数据驱动模型的非接触式血液物种识别技术。 选取了4个物种(猴144, 大鼠203, 狗133, 人169)共计649个血样作为原始样本。 超连续谱激光光源的波长范围是450~2 400 nm。 分别采集抗凝管盛装血液样本的后向散射可见光谱(294~1 160 nm)和十个不同空间位点的前向散射近红外光谱(1 021~1 757 nm), 将十一条光谱数据顺序连接为一维数据作为每个样本的原始数据。 利用主成分分析法对数据集进行特征信息提取, 保留原始差异信息量的99.99%, 同时将数据量压缩为原始数据量的1.5%, 提高分类识别的运算效率。 对不同数量的训练集和验证集进行训练预测实验表明, 十折交叉验证的识别误差率随着样本数量的增加而降低, 样本库规模的增大可以提高识别的精确度。 由于数据驱动模型是基于机器学习算法的数据流处理模型, 因而可以采用多种不同的分类算法实现。 通过比较人工神经网络、 支持向量机、 偏最小二乘回归、 多元线性回归、 随机森林和朴素贝叶斯的识别效果可以发现, 不同算法的识别效果具有类别差异性, 即各个算法的正确识别率排序在不同的物种中是有差异的。 因而实际应用中, 在选择数据驱动模型时, 除了需要考虑算法的整体识别率之外, 当对部分类别的识别效果有额外要求时, 还应该考虑算法本身的类别差异性。
非接触式血液物种识别 数据驱动模型 分类算法 Non-contact blood species recognition Data driven model Classification algorithm 
光谱学与光谱分析
2018, 38(8): 2483
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
正交四元探测器是第3代红外导引头的核心传感器,为了对该型导引头实施有效干扰,探讨了其探测工作机理,有针对性地提出影响其自动增益控制(AGC)电路工作的干扰策略,对干扰实施过程进行了仿真分析。采用蒙特卡洛方法模拟了在干扰存在频差,干扰占空比改变,干扰相位变化条件下的平均有效干扰率。仿真结果表明:以同频或倍频、0.25占空比、较高功率激光可影响导引头AGC电路正常工作,适时通过调整干扰相位可以影响干扰效果,最终破坏其信号提取逻辑,实现欺骗干扰。分析结果对于激光定向红外对抗系统的研制具有一定理论指导意义。
蒙特卡洛方法 四元探测器 定向红外对抗 干扰效果评估 Monte Carlo method quad-element detector directed infrared countermeasures jamming effects assessment 
应用光学
2018, 39(1): 28
作者单位
摘要
南京邮电大学 Peter Grünberg研究中心,江苏 南京 210003
提出了一种导模共振圆形光栅滤波器,以实现它在可见光范围内的多波段滤波。理论分析了圆形光栅滤波器在同一入射波偏振条件下形成多个共振峰的原因。 通过微纳加工技术在硅基二氧化铪材料上实现了光栅层约为70 nm的圆形光栅薄膜结构。利用一维线性光栅对圆形光栅的反射谱进行了模拟,通过角分辨微纳反射谱测试系统获得了该光栅滤波器在不同入射波偏振条件以及不同入射角时的反射谱。 实验表明,在特定的光栅周期以及占空比条件下(如光栅周期350 nm,占空比0.5),当线性偏振光正入射时,该圆形光栅滤波器形成了两个共振峰(505 nm处和575 nm处),与模拟结果基本符合。另外,光栅占空比相同时,随着光栅周期的增加,共振峰会向较长的波段偏移。实验显示:通过设计不同结构的亚波长圆形光栅,可以实现可见光范围内多个特定波段的滤波作用。
衍射光栅 亚波长结构 微纳加工 导模共振 光栅滤波器 diffraction grating subwavelength structure micro-nano machining guided mode resonance grating filter 
光学 精密工程
2017, 25(12): 3056
刘超 1秦川 2陶忠 2王婉丽 2[ ... ]王晶 2
作者单位
摘要
1 陆军航空兵军代局驻西安地区军代室, 陕西 西安 710065
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
图像畸变校正是分布式孔径系统(DAS)需要解决的先期问题。介绍了描述图像径向与切向畸变的Brown模型及其畸变量(适应度)度量标准; 讨论了智能优化算法之一的混合蛙跳算法(SFLA)及其初始种群拉丁超立方抽样(LHS)算法; 分别对光线追迹畸变模型、Brown畸变模型进行了图像仿真和畸变校正处理。结果显示, 原始点与校正点的最大误差距离在2个像素以内, 验证了算法的有效性。最后应用该方法到实际广角CCD相机拍摄的靶纸校正中, 得到了较满意的结果。该算法和仿真分析结果对DAS系统的研制具有一定理论和实验意义。
广角畸变 蛙跳算法 拉丁超立方抽样 图像校正 Brown系数 wide angle distortion shuffled frog leaping algorithm Latin hypercube sampling image correction Brown parameters 
应用光学
2017, 38(2): 243
作者单位
摘要
西北工业大学 理学院 空间应用物理与化学教育部重点实验室 陕西省光信息技术重点实验室, 西安 710072
提出一种基于光纤腔衰荡系统并以一小段包层腐蚀光纤作为传感头的液体挥发测量方法, 同时搭建相应的实验装置进行了实验研究.从模式理论出发分析单模光纤传输模场的能量分布, 并采用有限元法数值模拟光纤端面能量的分布, 结果表明: 包层越细的单模光纤对应越大的消光系数, 即泄露出来的倏逝波能量越大, 从而对外界环境更敏感, 但是较细包层的单模光纤存在的损耗更大.综合分析得出腐蚀光纤的最佳直径应为26 μm, 最佳腐蚀长度为1 cm.通过实时监测衰荡谱的衰荡时间变化, 得到了30 ℃恒温环境下, 乙醇与丙三醇混合溶液中乙醇浓度随挥发时间的变化曲线.实验结果表明, 混合溶液中乙醇的浓度随挥发时间呈单指数规律衰减, 该变化规律与理论分析相符.由于液体浓度与其折射率成正比, 随着乙醇的挥发, 混合溶液的折射率逐渐接近光纤包层的折射率, 使其对腐蚀光纤纤芯中泄漏的倏逝波能量的吸收程度逐渐增大, 环腔的衰荡时间也相应逐渐减小.此外, 该监测方法在常温下具有较低的温度交叉敏感性.
光纤环腔衰荡技术 腐蚀光纤 倏逝波 液体挥发 Fiber loop ring-down technique Etched fiber Evanescent wave Liquid volatilization 
光子学报
2014, 43(2): 0206007

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