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2009年 第10期

综述与评论
被动红外光电搜索预警雷达的发展思考
范宏波
2009, 31(10): 559-562. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.001
摘要:
通过分析雷达搜索预警系统的性能指标,指出作用距离与搜索效率之间的矛盾是远程被动红外搜索预警系统的核心问题,在总结了支撑被动红外探测系统设计的核心技术理论后有针对性地提出了需要重点突破的三项关键技术,即专用红外探测器技术、光电合成孔径技术和被动测距技术.
危险气体泄漏的光学遥测技术及其进展
刘秀, 王岭雪, 金伟其, 王霞
2009, 31(10): 563-567,572. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.002
摘要:
危险气体泄漏的防范和快速检测是当前国内外迫切需要的关键技术,危险气体一旦发生泄漏,将会对环境造成危害,造成火灾、爆炸等灾害,甚至造成生命财产的重大损失.本文介绍了几种危险气体光学遥测技术的基本原理、应用和进展:差分吸收激光雷达技术(DIAL)、可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱技术、差分吸收光谱技术(DOAS)、多光谱和超光谱气体检测技术,最后对气体光学遥测有待进一步研究的关键技术进行了分析.
图像处理与仿真
基于新陈代谢GM(1,1)模型的质心预测跟踪算法
侯美婵, 王民钢, 高永利, 靳身武
2009, 31(10): 568-572. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.003
摘要:
针对红外成像制导跟踪系统转入预测跟踪状态,提出基于新陈代谢GM(1,1)模型的质心预测跟踪算法:首先采用目标丢失前的数帧目标质心坐标作为预测的原始数据序列;其次采用GM(1,1)模型进行预测;用预测出的新信息替换掉老的信息,对原始序列进行新陈代谢.该质心预测跟踪算法采用普通PC机在Matlab7.1仿真环境下进行仿真,用实际挂飞数据进行验证,其次还基于TMS320F2812DSP硬件平台进行了单帧仿真.仿真结果表明:新陈代谢GM(1,1)预测模型预测精度优于GM(1,1)预测模型.
VDK实时内核在红外目标检测跟踪系统中的应用
陈元林, 汤心溢
2009, 31(10): 573-576. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.004
摘要:
介绍了ADI公司的实时操作系统内核VDK的特点,及其应用在红外目标检测跟踪系统中的优点.详细讨论了目标检测跟踪系统的进程划分与设计,输入输出设备的驱动程序设计,进程间的通信方法等.实践证明,该设计方法不仅确保了实时性要求,提高了开发效率,而且使系统的升级和维护更为简单.
一种新的三维实时红外尾焰仿真方法
于洋, 汤心溢, 刘鹏, 高思莉
2009, 31(10): 577-580. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.005
摘要:
红外尾焰仿真是红外场景仿真的难点之一.采用粒子方法仿真红外尾焰存在二个问题,一是粒子数量庞大,二是很难通过控制粒子实现尾焰的温度场分布.利用尾焰的对称性,提出了一种基于粒子系统的改进算法,将尾焰拆分成横切面与底面二个几何平面,仅在平面内进行粒子填充.同时提出了双层布告板旋转算法,分别旋转粒子与尾焰的切面,使得尾焰能适应不同的观察角度.实验证明,本文算法能大幅度降低粒子数量,提高仿真速度.同时,对粒子的精确控制使得尾焰的温度场分布变得可控,解决了以往基于粒子系统的尾焰仿真温度随机不可控的不足.
基于结合小波和脊波的分层图像压缩算法
庞振鹏, 李伟, 周凯
2009, 31(10): 581-584. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.006
摘要:
基于分层思想,结合小波变换和脊波变换各自的优势,提出了一种新型的分层图像编码算法.首先使用一种各向异性扩散平滑方法,原始图像I经过平滑,得到平滑图像R1,然后用原始图像戚去平滑图像R1得到纹理图像R2.对平滑图像R1采用多级树集合分裂算法(Set partitioning in hierarchical trees,SPIHT)编码;对纹理图像R2进行改进的正交有限脊波变换,然后采用相应改进的SPIHT算法编码.实验结果表明,本算法在同等码率的情况下优于SPIHT算法的压缩性能.对于纹理比较丰富的图像,效果尤为明显.
一种实测红外图像波段拓展方法研究
李江涛, 张建奇, 黄曦, 刘德连
2009, 31(10): 585-590. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.007
摘要:
红外图像获取是红外成像仿真中的关键环节.针对仿真应用中无法获得多波段红外数据的问题,提出了一种把实拍某波段红外图像拓展到其他波段的方法.首先,利用定标曲线将热像仪电平数据定标得到对应视点处的温度值,然后去除探测器效应和大气效应,得到目标自身的辐射值,由此反推出对应的温度值,再由此温度值计算得到想要拓展波段内的辐射值,最后量化为红外图像.给出了实测红外图像由3~5 μm拓展到8~12μm和由8~12μm拓展到3~5μm的仿真结果.并从仿真数据和实测数据的统计特性验证了该方法的可靠性.
一种基于组合方法的红外图像增强方法
张志忠, 康蓉, 郑卫平, 韩毅, 任丽娜
2009, 31(10): 591-593,597. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.008
摘要:
采用组合方法对图像进行增强,对原始图像进行双平台直方图均衡,对均衡后的图像灰度进行等间距处理,提高整体图像的对比度;采用中值滤波方法对原始图像进行滤波,再用Sobel边缘微分算子对滤波后的图像进行边缘提取.在双平台直方图均衡后的图像中,对边缘所对应的像素的灰度值进行处理,对非边缘所对应的像素保持原灰度值不变,然后将处理后的边缘像素与不处理的非边缘像素进行组合.
系统与设计
军用热像观瞄具结构
张红宇
2009, 31(10): 594-597. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.009
摘要:
给出了规范要求的军用热像观瞄具的功能和特性项目,归纳了从事观瞄具结构设计开发工作的一般程序和技术要领,给出一个建议的观瞄具结构设计案例.
基于电机转速的红外地平仪测量误差研究
周士兵, 杨晓宇
2009, 31(10): 598-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.010
摘要:
针对双圆锥扫描式红外地平仪因无刷直流扫描电机转速不均匀造成的姿态角测量误差进行了研究.通过对无刷直流电机结构特性与电特性进行分析,建立了电机转速数学模型,根据电机转速数学模型及红外地平仪扫描地球获取的信号的特性,推导出电机转速不均匀造成的姿态角测量误差计算数学模型.由姿态角测量误差计算数学模型可计算出航天器姿态角测量误差,通过星载计算机软件预设或地面计算机上行注数实现航天器姿态角测量结果的实时补偿.推导的红外地平仪姿态角测量误差计算数学模型可以为在轨运行航天器姿态的高精度测量与控制提供保证.
制导与对抗
可见光/热红外伪装复合材料的制备与性能研究
吴春, 刘祥萱, 吴友朋
2009, 31(10): 602-606. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.011
摘要:
针对目前高科技作战中单兵行动的隐蔽性问题,结合人体红外辐射特征,制备了一种新型可见光/热红外兼容伪装复合材料,同时对材料的伪装效果,热发射率、热辐射性能、隔热性能以及表面形貌等进行了初步测试,结果表明:材料的有关性能均符合可见光与热红外伪装的要求,可用做单兵伪装织物面料,同时对多波段兼容伪装复合材料的研究有着一定的指导意义.
某红外跟踪装置的电磁兼容性设计及改进
雷翔飞, 张新朝, 李志攀
2009, 31(10): 607-609. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.012
摘要:
介绍了某红外跟踪装置的电磁兼容性设计方法.某红外跟踪装置采用了从器件到系统级的电磁兼容性设计技术,经过改进设计,通过了专业电磁兼容检测机构的检测,满足了GJB151A的要求.在同类产品中处于较高水平.
材料与器件
化学浴沉积PbSe多晶薄膜及其光电性能初探
陈凤金, 司俊杰, 姚官生, 张庆军
2009, 31(10): 610-613. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.013
摘要:
分别以硒脲和硒粉为Se2-制备剂的主要原料,用化学浴沉积法制备了PbSe多晶薄膜.对所制备薄膜用形貌、XRD、TEM和红外透射谱等方法进行表征分析.两种制备方法均获得了结晶度良好的PbSe多晶薄膜.以硒粉所制备PbSe膜颗粒度为1 μm,以硒脲所制备的薄膜颗粒度为0.3μm,小颗粒薄膜出现红外吸收限蓝移现象.测得由所制备的薄膜得到PbSe光导型探测器原型器件的电压响应率为1200V/W.
颜料填充硬质聚氨酯泡沫塑料隐身性能的研究
程刚, 陈宏书, 胡志毅, 王结良
2009, 31(10): 614-618. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.10.014
摘要:
采用一步法制备了绿色颜料增强硬质聚氨酯的复合材料,研究了添加不同质量份数的颜料对硬质聚氨酯力学性能、隐身性能的影响.结果表明,颜料添加量的不同,其对硬质聚氨酯增强效果差异显著.当颜料加入量为12%时,试样的表观密度为52.6kg/m3,压缩强度为110.6kPa.与未增强的试样相比分别提高了29.6%和8.2%.测试试样的反射率和发射率曲线,分析得出,当颜料加入量为12%时,在700~800 nm波段,反射率最高为51.2%;在8~14 μm波段,发射率值为0.681.泡沫试样具有较好的隐身性能.