北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
为了解决大视场红外告警系统中目标定位精度较差的问题, 采用一种基于主动标志物的多项式拟合法, 对大视场红外告警系统中目标方位提取进行了理论研究和实验验证。利用高温陶瓷加热片模拟红外目标, 通过高精度2维转台获得相机姿态角与目标中心坐标的对应数据点集, 采用二元高阶多项式对目标方位信息进行拟合, 实现了大视场红外告警系统中目标高精度方位提取。结果表明, 该拟合方法的角度误差在±0.1°以内, 目标定位精度较高。这一结果有助于大视场红外成像中目标方位的提取。
测量与计量 目标方位提取 二元高阶多项式拟合 大视场 红外告警 高精度 measurement and metrology target orientation extraction binary higher order polynomial fitting large field of view infrared warning high precision
中国人民解放军 63891部队，河南 洛阳 471000
随着2021年5月第5颗地球静止轨道卫星完成部署，整个天基红外系统所有卫星接近部署完成，其对地的监视能力有了大幅提升。文中在大量查阅有关文献和公开报道的基础上，对天基红外系统所有9颗在轨卫星的扫描相机进行了综合性能分析。首先，根据扫描相机的探测器体制以及飞行轨道特性，对其扫描成像体制进行分析，计算获得了所有9颗在轨卫星扫描相机的光学系统参数、探测器参数、地面分辨率、灵敏度等关键参数的估计值。其次，对天基红外系统大椭圆轨道卫星的飞行特性及其对地监视任务的综合分析研究表明，其最优在轨运行方式为两两同步，且单个轨道两颗卫星相差1/4周期；对天基红外系统地球静止轨道卫星的飞行特性及其对地监视任务的综合分析研究表明，东北半球中纬度地区至少有两颗卫星处于优良对地观测位置。最后，根据弹道导弹尾焰辐射特性以及天基红外系统扫描相机的探测参数，计算分析了所有在轨卫星对导弹尾焰最低观测高度，结果表明：东半球北纬40°地区，可同时被4颗以上卫星监视，且部分星载相机具备弹道导弹的点火时刻探测能力。
红外预警 冻结轨道 红外探测器 红外辐射 信噪比 infrared warning polar frozen orbit infrared detectors infrared radiation signal-to-noise ratio 红外与激光工程
2022, 51(9): 20210977
海装驻武汉地区第七军事代表室, 湖北 武汉 430223
随着技术的不断发展, 传统多目标跟踪算法在红外警戒设备应用上面临新的挑战与要求。讨论了基于多模标签多伯努利-支持向量机的扇扫红外警戒设备图像多目标跟踪问题。首先分析了传统多目标跟踪算法运用于扇扫红外警戒设备存在的不足之处, 提出了基于多模标签多伯努利-支持向量机滤波算法的优势; 分析了基于多模标签多伯努利滤波-支持向量机算法运用于扇扫红外警戒设备面临的问题, 并提供了对应的解决方案。仿真结果表明, 在典型复杂背景下, 该算法的弱小目标航迹抗干扰成功率平均提升20%左右, 对仅50%检测率的弱小目标的建航成功率提升45%以上, 显著提高了弱小多目标跟踪能力。
多模标签多伯努利 多目标跟踪 红外警戒 弱小目标 MM-LMB-SVM multi-target tracking infrared warning weak and small targets
中国人民解放军91404部队， 河北 秦皇岛 066000
针对现阶段红外警戒系统多目标处理能力试验评估缺乏有效的技术手段，提出了一种基于背景估计的多目标实时生成数学模型，通过实时采集真实序列图像实现了多目标处理能力试验评估，仿真验证结果表明，该方法在大幅度节省兵力的基础上，能够有效提高红外警戒系统多目标处理能力，并为装备模拟训练系统的改进提供技术理论支撑。
红外警戒 背景估计 多目标 仿真试验 实时 infrared warning system background estimation multi-target emulation test real-time
国防科技大学 电子对抗学院, 安徽 合肥 230037
建立了红外预警卫星直视地表(See-To-Ground, STG)波段探测能力计算模型, 并仿真研究了STG最佳探测波段范围以及该波段在导弹预警中可能具备的能力。首先建立了固体、液体导弹尾焰红外辐射模型、地球/大气环境特性模型、点目标辐射通量表观对比度模型、预警卫星系统噪声模型和最低探测高度模型; 其次, 利用上述模型分析了固体和液体导弹尾焰的表观对比光谱分布规律, 认为将STG波段选定为2.86~3.0 μm最具合理性; 然后, 通过分析液体和固体导弹尾焰在该波段的表观对比度光谱随高度的变化规律, 初步探讨了STG波段的导弹探测能力; 最后, 通过分析不同条件下预警卫星对导弹的首次探测高度, 系统研究了SBIRS-GEO预警卫星在STG波段的探测能力。研究结果表明: STG波段对固体导弹则具有较强的早期预警能力, 而对液体导弹的早期预警能力则相对较弱。
红外预警卫星 直视地表波段 仿真 波段范围 探测能力 infrared warning satellite See-To-Ground waveband simulation waveband range detectability 红外与激光工程
2018, 47(2): 0204003
空军工程大学防空反导学院, 陕西 西安 710051
天基红外预警卫星远距离探测时获取的弹道目标特征信息匮乏，代表物质固有属性差异的光谱信息可作为目标识别的主要依据。将尾焰特征光谱信息作为识别的重要手段，综合考虑尾焰光谱吸收特性和特征光谱提取原则，采用改进的向前和向后间隔偏最小二乘法建立特征波段提取模型，以新型自适应变权重光谱相似性测度（SAVM）实现目标与特征光谱数据库的匹配，提出了基于尾焰特征光谱的主动段弹道目标识别方法。仿真实验进行了特征波段提取与SAVM优越性的验证，相较于全波段光谱匹配识别法，提出的方法所需数据量更小、识别精度更高。研究内容可为红外预警卫星系统优化探测识别能力提供有意义的参考。
光谱学 红外预警卫星 目标识别 特征光谱 相似性测度
空军工程大学防空反导学院, 陕西 西安 710051
在宽带探测模型的基础上，综合考虑光谱精细度以及数据量，融合窄带光谱信息进行目标识别，提出一种基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择方法。依据预警卫星窄带成像机理加入窄带滤光片，综合考虑目标和背景辐射、暗电流噪声以及探测器仪器热噪声等的影响，提出较为完备的综合信噪比计算模型。以**支援计划（DSP）预警卫星为例，选取中心波长在2.726，2.835，3.012，4.339 μm处带宽为10 nm的窄带波段为探测波段，计算了尾焰在不同高度下的综合信噪比光谱。
探测器 红外预警卫星 探测波段 综合信噪比 目标识别 激光与光电子学进展
2016, 53(9): 090401
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
中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471000
介绍了机载光电告警系统的组成和工作原理,分析了国外机载光电告警系统的最新装备与研制情况,指出了机载光电告警系统涉及的关键技术及发展趋势.
红外告警 紫外告警 激光告警 光电告警 infrared warning ultraviolet warning laser waning electro-optical warning
1 洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471009
2 中国石油通信公司信息技术事业部, 河北 廊坊 065500
3 北京理工大学, 北京 100081
介绍了一种用于红外告警系统测试的红外目标模拟系统, 该系统按告警对象的辐射特性要求, 产生相应的 3～5.m波段内的红外辐射, 指向并自动跟踪直升机目标。阐述了这种红外告警目标模拟系统的工作原理和组成, 给出了黑体发射器的计算公式并进行了相关的红外辐射源的计算, 简述了系统的外设部分和软件所提供的功能, 另一方面还提供了系统检验和标定的方法和手段。最后, 在测试中装载相应的测试数据进行了实际的告警功能测试, 结果显示所介绍的系统能很好地协助实现对机载红外告警系统能力的测试。
红外辐射 红外告警 目标模拟 infrared radiation infrared warning target simulation
