中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛 266555
针对中性密度滤光片(以下简称滤光片)型近红外多通道光衰减器,提出了一种校准系统设计方案,并通过搭建校准系统对其进行了验证。结果表明,与传统的校准方案相比,本方案不仅能够缩短多通道可调衰减器的校准时间,而且还能够提高仪器的校准精度。
多通道 可调光衰减器 自动校准系统 中性密度滤光片 multichannel variable optical attenuator automatic calibration system neutral density filter
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对大口径地基红外辐射测量系统在辐射定标时存在定标时间长、成本高和设备机动性差等缺点, 提出一种仅采用低温面源黑体实现红外系统宽动态范围定标的方法.首先对红外系统中的衰减片进行标校, 测量其实际透过率并计算其辐射量; 然后采用低温面源黑体在两个积分时间下分别进行辐射定标, 根据定标结果解算系统响应率、杂散辐射和探测器自身偏置; 结合标校获得的衰减片特性对低温定标结果进行外推, 即可获得宽动态范围定标结果.为验证该定标方法有效性, 分别采用该方法和通用的高温黑体加大口径平行光管定标法, 对Φ600 mm红外系统进行宽动态范围辐射定标实验.实验结果表明：本文方法的宽动态范围定标误差小于10.25%, 能够满足该系统的辐射定标精度要求.该方法只需要一个低温黑体即可实现红外系统的外场宽动态范围辐射定标, 操作简单、实时性强, 具有一定的应用价值.
辐射定标 红外系统 宽动态范围 低温面源黑体 平行光管 衰减片 Radiometric calibration Infrared systems High dynamic range Low-temperature area blackbody Collimator Neutral-density filter
1 西安工程大学 计算机科学学院，西安 710048
2 德克萨斯州大学 奥斯汀分校 人类生态系, 德克萨斯州 奥斯汀 78712
针对带标签的高斯混合概率假设密度滤波算法无法获取衍生目标的问题，提出一种可以提取衍生目标的带标签GM-PHD 算法。首先，通过为高斯项加注标签的方式区别不同的目标，以辨别单个目标及其航迹。其次，在滤波过程中，对每一时刻得到的状态估计值与已形成的航迹标签进行匹配关联，实现航迹维持。最后，通过设置衍生阈值来判断状态估计中是否存在衍生目标以及可能产生的目标个数，为新生目标高斯项和可能的衍生目标高斯项重新分配标签，并创建新的航迹。仿真实验结果表明，与传统的带标签GM-PHD 算法相比，在衍生目标存在的情况下，改进算法具有更好的跟踪性能。
概率假设密度滤波 随机有限集 状态估计 衍生目标 带标签GM-PHD probability hypothesis density filter random finite sets sate estimation spawn targets labeling GM-PHD
为了实现激光能量的衰减，采用3组衰减盘级联的方法，实现了激光能量的宽范围衰减。衰减系统由STM32定时器产生的脉冲驱动步进电机，并用霍尔传感器位置定位实现对衰减盘的精确旋转。分析了设计方案中光机部件、电机驱动、旋转控制等机构。结果表明，衰减范围为0%~97.51%，验证了系统的可靠性和重复性。这一结果对高功率激光器衰减的研究有一定的帮助。
激光技术 衰减器 中性密度滤光片 脉宽调制 laser technique attenuator neutral density filter pulse width modulation
针对杂波环境下标准的势均衡多伯努利滤波器不能有效跟踪多机动目标的问题，本文提出了一种新的多机动目标跟踪算法。该方法将势均衡多伯努利滤波器与“当前”统计自适应模型相结合，对目标的运动状态矩阵进行扩维，改变了目标状态转移矩阵和过程噪声方差，增加控制矩阵，实现目标加速度的自适应调整，从而使新算法能够适应目标运动状态的变化。仿真结果表明，在机动条件下，新算法能有效地跟踪多机动目标，而且跟踪精度较高。
势均衡多伯努利滤波器 机动目标 “当前”统计自适应模型 目标跟踪 概率假设密度滤波 CBMeMBer filter maneuvering targets adaptive current statistical model target tracking probability hypothesis density filter
对比了用不同镀制工艺方式镀制的 Ni80Cr20膜中性密度滤光片的中性度特性, 溅射工艺镀制的密度片中性度值 3.7%, 远好于电子枪蒸发和电阻蒸发镀制结果 (15%)。采用相平衡理论, 模拟计算了的热蒸发镀制的镍铬合金膜的蒸发速率, 铬相比镍含量偏高 2.8倍, 导致了膜层中合金含量相对膜料出现较大差异, 导致中性密度滤光片光谱中性度的下降。使用蔡司 SUPRA35扫描电镜和牛津 EDS能谱仪分别测试了溅射工艺和热蒸发工艺镀制的密度滤光片的镍铬含量, 测试结果与模拟分析结论基本一致。
中性密度滤光片 镀制方式 中性度 镍铬合金 neutrality density filter (ND filter) coating process density neutrality Ni-Cr alloy
国防科学技术大学电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
在弹道导弹防御系统中，群目标跟踪是目前较为困难的问题之一。这些目标不仅具有相似的运动特性，且相互邻近，又由于红外光学探测器的特性和分辨率的影响，使得它们在像平面不再是点目标而是簇状像斑。因此，“一个目标至多产生一个量测”的传统多目标跟踪方法不再适用。为了实现对该类目标的有效跟踪，提出了一种新型滤波算法。该算法视群目标为一个整体，用椭圆随机超曲面模型描述其扩散程度，并将其与扩展目标高斯混合概率假设密度(PHD)滤波器相结合，通过跟踪群质心和扩散程度实现对像平面群目标的跟踪。通过仿真对比，所提算法在质心状态和扩散程度的估计精度方面均明显优于基于随机矩阵的高斯逆韦氏分布的概率假设密度滤波器。
探测器 群目标跟踪 扩展目标 高斯混合 概率假设密度滤波器 随机超曲面模型 高斯逆韦氏分布 随机矩阵
1 西安工程大学计算机科学学院, 西安 710048
2 西安电子科技大学电子工程学院, 西安 710071
基于随机有限集理论的多目标跟踪方法, 能够避免数据关联步骤的困扰, 能够较好地解决复杂环境中目标数目未知且随时间变化的多目标跟踪问题。本文分析基于数据关联和基于随机集理论的多目标跟踪方法, 阐明基于随机集理论的多目标跟踪方法的特点和优点, 对目标状态提取、航迹关联、更准确的滤波算法, 以及复杂条件下的 PHDF算法等关键问题进行总结和评述, 并指出该领域今后的研究热点。
随机有限集 多目标跟踪 概率假设密度滤波 状态估计 粒子滤波 random finite set multi-target tracking probability hypothesis density filter state estimation particle filter
国防科学技术大学 电子科学与工程学院,湖南 长沙 410073
基于概率假设密度滤波(Probability Hypothesis Density，PHD)的检测前跟踪(Track before detect, TBD)技术可以有效解决未知目标数的弱小点目标检测前跟踪问题.文章针对现有PHD-TBD算法存在目标数估计不准、目标发现延时较久的问题进行研究.从标准PHD滤波出发，更为合理地推导出PHD-TBD算法的粒子权重更新计算表达式，实现对目标数的准确估计; 同时利用贝叶斯滤波理论，推导出基于量测的新生粒子概率密度采样函数，完成对目标的快速发现.仿真实验表明，与现有的PHD-TBD相比，改进算法能够适应目标扩散情况，准确估计目标数目，并实现对目标的快速发现和位置准确估计.
检测前跟踪 概率假设密度滤波 粒子更新 粒子采样 track-before-detect probability hypothesis density filter particle update particle sampling
