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 激光与物质相互作用国家重点实验室，吉林 长春 130033
3 中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京 100094
针对高轨抵近威胁在轨自主感知问题，总结归纳了地球同步轨道空间态势感知计划的发展历程、平台情况、轨道特性、任务操控、总体指标；分析了GSSAP (Geosynchronous Space Situational Awareness Program)卫星的抵近观测成像模式，提炼出绕飞成像、掠飞成像在轨运行模式，深入研究了近年来GSSAP卫星两行轨道数据，结合我国高轨卫星的轨道信息，挖掘出GSSAP对我国高轨卫星的数十次潜在的抵近侦察活动；基于实测数据分析了GSSAP-4抵近实践-20卫星的整个过程，计算出二者的相对距离、太阳相位角等信息，在距离为10~133 km、太阳相位角为44.67°~134.37°的条件下，对GSSAP的光电载荷进行了成像效果仿真。结果表明：GSSAP对我国GEO (Geosynchronous Orbit)卫星执行了多次抵近监视，在口径为500 mm，F数为10，像元间距为6.5 μm，像素规模为1024×1024，积分时间为20 ms时，GSSAP在顺光观测条件下，可以对目标进行高分辨率的精细化成像，能够看清目标的细节信息，对我国GEO高价值资产带来严重威胁。
高轨态势感知 GSSAP卫星 抵近观测 绕飞成像 掠飞成像 太阳相位角 geosynchronous situational awareness GSSAP satellite close-in observation fly-around imaging fly-by imaging solar phase angle 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220759
中国电子科技集团公司第二十研究所, 陕西西安 710068
来袭目标意图识别是战场态势认知的重要部分。为充分利用探测到的空中来袭目标运动状态信息的时间相关性来提高意图识别精确度, 本文提出一种基于长短时记忆神经网络 (LSTM)的敌方空中目标作战意图识别方法。该方法首先利用仿真推演平台根据 4种常见意图想定推演来袭目标数据, 对生成数据进行清洗以及滑窗处理从而得到有效样本集, 利用长短时记忆神经网络对生成样本集进行学习形成敌方空中目标作战意图识别模型。实验结果表明, 利用长短时记忆神经网络来学习 4种常见意图数据的运动及时间相关特征信息, 预测准确率最终可达 92%, 取得了比传统分类器更好的效果。
长短时记忆神经网络 敌方空中目标 意图识别 态势感知 Long Short Term Memory enemy air target intention identification situation awareness 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(11): 1156
北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094
受到距离和观测条件等因素的影响,地基设施对高轨空间目标的观测能力有限,但天基观测设施可以有效突破地基设施的观测局限,从而提高对高轨空间目标的观测效率和精度。基于此,结合当前天基测量技术的现状,研究基于天基光学测角的高轨空间目标轨道确定方法,包括初始轨道确定方法和轨道改进方法。针对观测量类型对轨道确定结果的影响,推导直接利用天基观测角度的轨道改进方法,以及基于天基观测方向矢量的轨道改进方法。利用仿真数据和实测数据对两种改进方法进行比较。研究结果表明,基于天基观测方向矢量解算得到的高轨目标轨道精度相对较高,可为我国空间态势感知体系的建设提供有益借鉴。
测量 空间目标 轨道确定 天基光学 空间监视 空间态势感知 光学学报
2021, 41(19): 1912002
1 南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工信部重点实验室, 江苏南京 211106
2 陆军工程大学通信工程学院, 江苏南京 210007
面对日益复杂的电磁环境, 电磁空间态势因其整体性、动态性、关联性、可视性、海量性、多维性等特点, 为提升用频系统综合性能、实现移动通信系统频谱共享及保障重大安保活动频谱安全等提供了重要的理论支撑, 已经逐渐成为国内外频谱领域最具活力的研究方向之一。本文从电磁空间态势的角度出发, 重点介绍了国内外电磁空间态势研究的相关技术, 并进一步系统性介绍了国内外的代表性工作。最后, 总结了电磁空间态势研究的重要性与发展现状, 并提出了该领域在未来面对的挑战。
电磁频谱空间 电磁空间态势感知 电磁空间态势分析与可视呈现 频谱地图 electromagnetic spectrum space electromagnetic space situation awareness electromagnetic space situation analysis and visua spectrum map 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 549
在介绍极限意义上的几何探测距离计算方法的基础上，介绍了车载光电桅杆的结构，包括直臂式和曲臂式两种结构。在车载桅杆的应用中引入光电探测系统可增强系统的态势感知能力。随着车载光电桅杆技术日渐发 展成熟以及应用领域的不断扩展，车载光电桅杆需求量有望增加。对国内外目前车载光电桅杆技术的发展现状和应用前景进行了综述。
车载光电桅杆 态势感知 光电探测 红外成像 地面监视雷达 vehicle based photoelectric mast, situational awar
为了适应复杂的战场空间, 提高装甲车辆近距离防护能力和战场生存能力, 提出一种车载360°态势感知系统。给出了系统的构成框架, 并从总体设计、高吞吐嵌入式图像处理平台架构、实时全景拼接以及目标识别和威胁判断等关键技术进行了分析, 提出了解决方法。设计的系统实现了多路高清图像拼接, 延时优于190 ms, 对于车辆的探测距离达到1 km, 具有人员和车辆目标的检测和威胁提示能力, 可显著提高装甲车辆近距离态势感知能力。
全景成像 态势感知 目标识别 威胁判断 panoramic imaging situational awareness target recognition threat estimation
1 航空电子系统综合技术重点实验室, 上海 200233
2 上海海事大学, 上海 201306
研究了数据融合技术在对海无人机侦察探测与目标指示过程中的应用, 提出一种具有工程应用价值的对海目标航迹融合算法。通过时空对准、数据关联、航迹合成及航迹文件管理、融合跟踪滤波等处理, 完成了对机载传感器探测目标的航迹融合; 形成了统一的战场态势信息及高精度的目标指示信息, 为战场态势感知及目标打击提供了强有力的信息支撑。通过仿真验证, 证明了算法的有效性及其较高的工程应用价值。
对海无人机 数据融合 态势感知 目标探测 航迹融合 NUAV data fusion situation awareness target detection track fusion
1 西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
机载传感器侦察及地面数据融合处理是美军军用研究实验室规划的无人机态势感知技术发展的第四等级。独立成分分析(ICA)应用于图像处理是在分析人眼视觉系统特性基础上利用稀疏编码的一种新颖的变换域方法, 具有多方向性、特征提取及边缘建模特性。色彩传递是目前融合图像自然感彩色化的最佳途径。以增强无人机态势感知为目的, 结合两者研究突出波段特征的自然感彩色融合方法。根据场景建立训练图像库并提取独立波段特征信息构建ICA域的分析核和综合核, 在ICA域按照区域能量融合规则生成灰度融合图像, 根据视觉任务将源图像线性映射到色彩通道赋予灰度融合图像彩色信息, 采用控向金字塔对源彩色融合图像和彩色参考图像的各通道进行多分辨率分解, 将各通道的子图像进行均值、方差传递, 最终获得类似彩色参考图像色彩的融合图像。人眼感知和客观评价表明: 融合图像波段特征突出且增强了细节信息, 色彩自然、舒适, 进一步改善了机载平台的场景感知。
态势感知 图像处理 彩色融合 situation awareness image processing color fusion 红外与激光工程
2016, 45(s1): S126002
1 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
2 于起峰院士工作站, 云南 昆明 650223
本文指出红外全景成像技术应用于搜索跟踪和态势感知系统的优势,提出了该类系统的几种主要全景成像方案,对各方案逐一介绍,列举典型应用实例说明,进行技术分析,对比了几种主要的全景成像方案的特点和应用领域,概括了全景成像系统的支撑关键技术,并展望发展趋势。
全景成像 红外搜索跟踪系统(IRST) 态势感知 图像拼接 步进凝视 panoramic imaging IRST status awareness image stitching step-and-stare
