光子学报
2022, 51(12): 1212002
中国人民解放军63850部队, 吉林 白城 137001
针对目前光电经纬仪目标跟踪性能评价方法的局限性,基于传统光信号注入式测试方法的优点,提出了一种改进的视频信号注入式测试方法。首先,根据目标在测试过程中的规划运动轨迹,计算目标与经纬仪光轴之间的空间映射关系,生成相应的目标图像和场景图像,并由目标模拟器投射到光电经纬仪,从而建立目标和场景图像数据库;其次,根据每次测量时刻目标空间位置和目标与经纬仪光轴之间空间映射关系,调用图像数据库中目标图像和场景图像,并根据目标的相对运动速度对目标图像进行模糊处理,再与场景图像融合注入到经纬仪的视频处理器中,实现经纬仪在无延迟信号注入条件下的跟踪性能测试。实验结果表明,提出的视频信号注入式测试方法能够达到外场评估的测量精度,不仅充分利用了传统光信号注入式测试方法的优点,还有效解决了目标模拟器投射延迟和需随动于经纬仪的难题,为光电经纬仪的跟踪性能评价提供一种新的有效解决途径。
光电经纬仪 跟踪性能 评估方法 视频信号 注入式 Photoelectric theodolite Tracking performance Assessment method Video signal Injection 光子学报
2021, 50(12): 1212003
红外与激光工程
2021, 50(11): 20210067
北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心, 北京 100124
提出了一种分析位置敏感探测器(PSD)对激光追踪测量系统性能影响的方法,分析了PSD的测量原理,建立了激光追踪测量系统中的PSD测量模型。利用Matlab/Simulink软件搭建了激光追踪测量系统的仿真模型,仿真分析了PSD的位移电压转换系数对激光追踪测量系统性能的影响。仿真结果表明,当位移电压转换系数αp为1000 m/V时,PSD的响应时间较短,激光追踪测量系统动态响应的超调量低、稳定时间短、动态超调误差小。实验结果表明,αp越大,PSD光电转换电路输出的电压误差越大,对激光追踪测量系统性能的影响也越大。当αp=1000 m/V时,PSD光电转换电路输出电压的误差最低,稳定时间最短。
测量与计量 激光追踪测量系统 位置敏感探测器 位移电压转换系数 跟踪性能 中国激光
2020, 47(11): 1104001
中国洛阳电子装备试验中心, 河南 洛阳 471003
针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况, 分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型, 定量分析了这些误差因素对导引头稳定跟踪性能和弹目视线角速度输出指令的影响程度。然后实测分析了激光导引头输出弹目视线角速度噪声特性, 建立了其与弹目距离的函数关系, 并将其加入某制导**制导模型中进行仿真。结果表明: 加入弹目视线角速度噪声后, 弹体滚转姿态角变化较大, 舵偏角变化也较大, 近距离时由于角速度指令噪声较小对全弹道及脱靶量的影响比较小, 这与实际检测结果相符较好。但近距时当角速度指令处于噪声峰值处, 弹偏离后来不及修正可能会对导弹的近距攻击区有影响, 研究方法及结论对导引头的实际研究测试及弹的战术使用均有一定的参考价值。
激光导引头 干扰力矩 弹目视线角速度噪声 跟踪性能 制导精度 laser seeker disturbing moment line of sight angular rate noise tracking performance guidance precision 红外与激光工程
2017, 46(2): 0206005
空军工程大学防空反导学院,陕西 西安 710051
为研究反导作战中红外预警卫星系统对弹道导弹主动段弹道的跟踪性能,提出以后验克拉美-罗下界(Posterior Cramer-Rao Lower Bound, PCRLB)为衡量指标,结合8态重力转弯主动段运动模型和双星纯方位无源定位获取的量测量,系统分析了运动建模精度、量测精度、采样周期、测源不确定性下检测概率和虚警数目等因素对跟踪时效性和准确性的影响。仿真算例给出了上述因素对位置和速度跟踪性能的影响程度和规律,可为预警卫星反导作战、战技指标关联建模以及星载探测器优化设计等提供有意义的参考。
红外预警卫星 双星 弹道导弹主动段 跟踪性能 后验克拉美-罗下界 测源不确定 infrared warning satellite dual satellites ballistic missile in boost phase tracking performance Posterior Cramer-Rao Lower Bound (PCRLB) measurement origin uncertainty 红外与激光工程
2015, 44(12): 3587
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院,陕西 西安 710071
2 中国人民解放军63870部队,陕西 华阴 714200
基于红外成像导引头信号传递和转换机理,分析了影响导引头输出图像特征的主要因素,并在此基础上分析了红外诱饵弹作用导引头成像特征的机理;借助端到端成像建模思想,综合考虑诱饵弹对目标表面辐射特性及导引头增益特性的影响,建立了诱饵弹作用后导引头成像特征量化模型;以理论模型为基础,借助计算机三维场景仿真技术,实现了诱饵弹作用后导引头成像及跟踪特性实时仿真,并基于仿真结果分析了不同发射方向诱饵弹对导引头跟踪性能的影响。结果表明:诱饵弹发射方向不同,诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度不同;当诱饵弹相对目标运动方向的发射角为75°~95°、190°~215°和250°~280°时,诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度最大;当诱饵弹相对目标运动方向的发射角为10°~40°、150°~170°和315°~325°时,诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度最小。
红外诱饵弹 红外成像导引头 辐射特性 增益特性 跟踪性能 infrared decoys infrared imaging seeker radiation characteristic gain characteristic tracking performance
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
提出了一种利用动态靶标实现光电经纬仪跟踪性能等效正弦评价的新方法。分析了动态靶标目标及相应跟踪误差的幅度谱和功率谱特性,提出将动态靶标看作由有限项基频谐波和整数倍基频高次谐波的加权和组成的谐波源。根据被检光电经纬仪跟踪性能设计等效正弦信号,利用动态靶标产生与等效正弦信号同频率的谐波信号完成光电经纬仪跟踪误差系统在该频率下幅频特性函数值的测试。等效正弦的幅值和测得的幅频特性值乘积即为跟踪等效正弦信号的跟踪误差最大值,从而实现了跟踪性能评价。利用该方法测得方位方向的最大跟踪误差为0.65′,远小于4′的指标要求,而利用动态靶标直接检测的值为4.7′。实验表明该方法准确、可行,同时避免了直接利用动态靶标检测时可能使跟踪伺服系统出现过度校正的问题。
光电经纬仪 跟踪性能 动态靶标 幅度谱 功率谱 傅里叶级数 跟踪误差系统 photoelectric theodolite tracking performance dynamic target amplitude spectrum power spectrum Fourier series tracking error system