中国人民解放军95859部队，甘肃 酒泉 735018
光电经纬仪测量飞行目标的姿态角是重要的测姿手段。提出了一种利用实时动态载波相位差分技术（RTK）定位的无人机对光电经纬仪的测姿精度进行检测的方法。该方法将无人机RTK天线中心点与地面基准点构成的连线作为待测姿态角的轴线，通过RTK定位值计算出轴线与基准面之间的夹角，并以此作为姿态角的标准值来检测光电经纬仪测姿精度。介绍了测姿精度检测原理，对RTK定位精度和检测精度进行了不确定度分析，探讨了在精度检测时的设备布站规则。理论分析和实验结果表明：所提方法可以用于光电经纬仪测姿精度的外场检测。
姿态角 精度检测 实时动态载波相位差分技术 无人机 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0512002
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春30033
2 中国人民解放军95859部队，甘肃酒泉735000
利用经纬仪进行速度实时求解，一直是测控领域难题，为了提高经纬仪求解速度的实时性及高精度，激光测距光电经纬仪，在反复实验中，提出了一种最佳一致逼近多项式速度求解方法，即保证了速度实时性又保证了速度的精度。首先，利用单站经纬仪加激光测距获得目标空间位置，对激光测距信息采用改进的最小二乘法进行拟合滤波；然后根据求解速度模型，计算速度初值；在采用多项式逼近速度真值时，采用常规的表达形式会产生很大的计算误差，为了减少计算误差，多项式采用三次切比雪夫多项式组合的方式获得最佳一致逼近多项式计算速度函数；最佳一致逼近多项式速度函数使用三次有限差分方法识别速度野值，获得实时、高精度的目标速度值。激光测距经纬仪测速的指标包括实时性（延时<100 ms）和精度（误差<1 m/s）两个指标，把加载在无人机上的较高精度GPS的测速值作为比对值，采用多种算法计算目标速度，实验结果表明：高斯函数方法速度实时性好，但测量速度精度>1.5 m/s；卡尔曼方法求速度精度很好，但是因为用了大量的历史数据，速度值滞后；本文最佳一致逼近多项式法计算得到的速度，实时性好，延时50 ms；速度精度均方差为0.8 m/s，满足设备的指标要求。
最佳一致逼近速度求解 高斯速度求解 卡尔曼滤波速度求解 有限差分法 Optimal Uniform Approximation（OUA) Gaussian velocity solving Kalman filtering speed solution finite difference 光学 精密工程
2023, 31(24): 3549
1 中国人民解放军95859部队, 甘肃 酒泉 735018
2 航天工程大学, 北京 101416
大气折射是影响目标外弹道参数光学测量的重要因素之一,当对测量精度要求较高时,需对光学测量设备的折射误差进行修正。针对标准方法理论推导过程不够精确,计算过程中需要反复迭代的问题,根据光学测量设备的特点,以大气球面分层模型为基础,提出了基于测角交汇的大气折射修正方法。进行了仿真模拟和无人机飞行实验,结果表明,相比标准方法,该方法计算速度更快、修正精度更高。
大气光学 折射修正 测角交汇 运行速度 处理精度 激光与光电子学进展
2020, 57(13): 130102
中国人民解放军95859部队, 甘肃 酒泉 735018
在目标成像过程中,受红外光学成像系统衍射、大气扰动等因素的影响,目标能量弥散,图像边缘模糊。传统的基于阈值分割的方法获取的几何成像区域目标像素数误差大,制约了小目标辐射强度的测量精度。针对在像平面投影形状为矩形的目标,提出一种几何成像区域像素数测量方法。首先建立目标成像模型,并将成像模型简化至水平和垂直两个方向;然后分别构建目标尺度特征鉴别曲线;最后从特征曲线中提取目标边长几何成像像素数,从而得到了几何成像区域目标像素数。仿真和外场实验验证了所提方法的有效性。
测量 红外小目标 几何成像区域 计算方法 误差 光学学报
2020, 40(13): 1312002
1 航天工程大学, 北京 101416
2 中国人民解放军95859部队，甘肃 酒泉 735018
针对现有红外系统作用距离模型影响因素考虑较少、难以准确评估系统探测能力及目标红外隐身效果的问题，开展空基红外系统作用距离建模及应用案例分析。分析典型红外系统作用距离的 影响因素，定义大气光谱透过率与作用距离的隐函数，基于大气垂直高度层上温度差异明晰光谱辐射强度分布模型，考虑目标红外光谱辐射线型特征推导大气透过率加权修正系数，进而构建了综合 目标光谱辐射特性、大气温度和红外系统高度等多种因素的空基红外系统对点目标作用距离模型。基于该模型，对不同类型空基红外系统的探测能力及不同类型目标的红外隐身性能进行了比较和分 析。结果表明，对于导弹、飞机类目标，采用大口径、长波段系统设计有利于提升空基红外系统对目标迎头方向探测能力，大口径中波红外系统对目标尾后方向探测能力更强；小尺寸、低表面发射 率、低速飞行目标的红外隐身及突防能力更好，目标在平流层飞行时隐身性能要优于对流层和中间层飞行目标。
空基红外系统 作用距离 建模 隐身 air-based infrared system detection range model stealth
1 电子科技大学 光电科学与工程学院，成都 611731；中国科学院 光电技术研究所，成都 610041
2 中国科学院 光电技术研究所，成都 610041
3 电子科技大学 光电科学与工程学院，成都 611731
为实现激光束对空域的有效扫描和探测，研究了栅形扫描、李萨茹形扫描、螺旋形扫描和六边形扫描四种常见的激光雷达扫描方式，推导了相应的扫描方程，讨论了参数的物理意义及调整方法；重点研究了栅形扫描和六边形扫描方式下光斑的分布情况，通过仿真分析了两种扫描方式下光束的漏扫率和重叠率，结果表明，在相同扫描条件下六边形扫描方式的漏扫区域最少。展示了基于上述研究内容的扫描控制系统实物图及扫描图案。分析总结了四种扫描方式的特点，给出了每种扫描方式的适用情况及使用建议。
激光雷达 大气探测 扫描方式 lidar atmospheric remote sensing detection scanning mode 强激光与粒子束
2020, 32(4): 041001
