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红外成像跟踪系统智能化技术研究综述
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作者 于俊庭 李少毅 谢邦荣 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期158-177,共20页
跟踪系统智能化技术是红外成像稳定跟瞄系统智能化的核心之一,也是提升未来愈加复杂战场环境下稳定跟瞄能力的重要技术途径,研究与总结国外红外成像跟踪系统智能化技术发展现状和趋势对我国红外成像稳定跟瞄技术发展具有重要指导意义。... 跟踪系统智能化技术是红外成像稳定跟瞄系统智能化的核心之一,也是提升未来愈加复杂战场环境下稳定跟瞄能力的重要技术途径,研究与总结国外红外成像跟踪系统智能化技术发展现状和趋势对我国红外成像稳定跟瞄技术发展具有重要指导意义。首先,文中介绍了当前国外单一红外成像和多模复合探测体制的精确打击平台的服役与运用情况、跟踪系统参数,阐述了跟踪系统智能化技术发展的必然性。其次,分析总结了红外跟踪系统的智能能力需求。此外,总结梳理了跟踪系统智能化概念、智能水平概念与划分,并依据现有的精确打击平台智能功能与作战场景特点,分析了红外成像跟踪系统智能化关键技术的基本原理及特点。最后,结合作战目标、作战环境、对抗模式、新型作战样式等稳定跟瞄系统面临的未来复杂战场环境,规划了未来红外成像跟踪系统智能化技术发展路线,并展望了各发展阶段跟踪系统智能化的关键能力、技术内涵与应用实现。 展开更多
关键词 红外成像 跟踪系统 智能化 智能能力 复杂战场环境
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一种移动平台红外搜索跟踪系统的稳定控制方法
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作者 熊辉 李锐华 +10 位作者 刘海 阎歆婕 舒骏逸 郑婕 冯建伟 冯若涵 林宇 吴佳俊 林丹丹 宋治杭 张晋 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期634-645,共12页
基于移动平台的红外搜索跟踪系统已成为新一代光电搜索跟踪系统的主流趋势,小型化和轻量化是其高机动性的保证。载体运动姿态变化耦合的角速度扰动和系统内部力矩干扰将对其搭载的光电载荷视轴稳定控制带来严峻挑战,基于多轴多框架和高... 基于移动平台的红外搜索跟踪系统已成为新一代光电搜索跟踪系统的主流趋势,小型化和轻量化是其高机动性的保证。载体运动姿态变化耦合的角速度扰动和系统内部力矩干扰将对其搭载的光电载荷视轴稳定控制带来严峻挑战,基于多轴多框架和高精度陀螺反馈控制相结合的传统视轴稳定方法已无法适用。本文针对两轴两框架移动平台红外搜索跟踪系统的光电载荷视轴稳定控制,提出了基于平方PI和Luenberger扰动观测前馈的双速度闭环同阶串级控制方法。仿真和实验表明,相对于传统的单陀螺闭环和双速度闭环稳定控制方法,该稳定控制方法有效提升了载体运动低频扰动下的视轴稳定精度。1°/1 Hz扰动下,仿真稳定精度达到2.7817μrad,实验稳定精度达到35.85μrad。1°/2 Hz扰动下,仿真稳定精度达到38.199μrad,实验稳定精度达到119.1μrad。最终,利用本文提出的稳定控制方法,两轴两框架移动平台红外搜索跟踪系统有效克服了行进间载体运动姿态变化耦合的低频角速度扰动,实现了高平稳高动态的光电载荷视轴指向控制性能。 展开更多
关键词 移动平台 红外搜索跟踪系统 视轴稳定 同阶串级 平方PI 扰动观测前馈
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凝视型红外搜索跟踪系统的作用距离模型 被引量:29
3
作者 王兵学 张启衡 +2 位作者 陈昌彬 王敬儒 何雪梅 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期8-11,共4页
作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的... 作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的影响,建立了凝视型IRST系统作用距离的数学模型,为系统设计和性能评估提供了理论依据。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 凝视型焦平面阵列 作用距离 数学模型
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点源目标的红外搜索与跟踪系统的作用距离估算 被引量:13
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作者 李凡 刘上乾 +1 位作者 张峰 秦翰林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期502-504,共3页
红外目标的探测在告警、制导等领域具有重要意义。在中远距离探测中,红外搜索与跟踪系统的作用距离受到大气传输、红外探测器的性能以及目标的辐射功率等因素的影响。传统红外系统的作用距离方程具有一定的局限性。考虑到目标成像弥散... 红外目标的探测在告警、制导等领域具有重要意义。在中远距离探测中,红外搜索与跟踪系统的作用距离受到大气传输、红外探测器的性能以及目标的辐射功率等因素的影响。传统红外系统的作用距离方程具有一定的局限性。考虑到目标成像弥散斑和背景辐射的影响,对红外搜索与跟踪系统(IRST)的作用距离方程进行修正,得到IRST系统的作用距离与系统的噪声等效温差(NETD)之间的关系,推导出探测器噪声限下对点源目标的作用距离方程。为IRST系统的综合评估和设计提供了一个重要的依据。 展开更多
关键词 红外搜索与跟踪系统 红外点目标 噪声等效温差 作用距离
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凝视型红外搜索跟踪系统作用距离模型中参数值的确定 被引量:20
5
作者 王兵学 张启衡 +1 位作者 王敬儒 魏国 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第4期6-10,共5页
凝视型红外搜索跟踪(IRST)系统作用距离模型中参数值的确定是非常困难的。通过理论分析和工程实践,提出了目标辐射亮度、背景辐射亮度、凝视型焦平面阵列的灵敏度、SNR等参数的确定方法。
关键词 红外搜索跟踪系统 凝视型焦平面阵列 作用距离 点目标 参数值
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一种基于双波段的红外搜索与跟踪系统的单站测距方法 被引量:10
6
作者 辛云宏 杨万海 王保平 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第1期5-8,共4页
提出了利用IRST系统的两个探测波段进行目标定位的单站测距算法 ,建立了系统的测量模型 ,推导出了相应的定位公式及径向速度公式 ,并对定位误差进行了系统分析。本方法同已有的单站单波段定位方法相比 ,其最大的优点是不依赖于目标的运... 提出了利用IRST系统的两个探测波段进行目标定位的单站测距算法 ,建立了系统的测量模型 ,推导出了相应的定位公式及径向速度公式 ,并对定位误差进行了系统分析。本方法同已有的单站单波段定位方法相比 ,其最大的优点是不依赖于目标的运动模型 ,从而克服了原来算法必须假定目标运动形式的缺陷。最后 ,通过计算机仿真验证了所提出算法的有效性及性能。 展开更多
关键词 双波段 红外搜索跟踪系统 单站测距 目标定位 IRST
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凝视型红外搜索跟踪系统对武装直升机作用距离的分析 被引量:7
7
作者 牟达 王建立 陈涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期313-317,共5页
作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一,不同的战略目标具有不同的红外辐射特性,需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析,建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际... 作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一,不同的战略目标具有不同的红外辐射特性,需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析,建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际算例的结果,进一步探讨了影响其作用距离的各方面因素。为凝视型IRST系统的设计和应用以及综合性能的评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 电子技术 武装直升机 红外辐射 凝视型红外搜索跟踪系统 作用距离
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机载红外搜索跟踪系统的单站单波段测距测速模型 被引量:13
8
作者 谢希权 易华 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第3期28-31,共4页
:文中提出一种能使机载红外搜索跟踪系统 (IRSTS)在单站单波段条件下实现被动动态测距测速的技术方案。该方案融合了红外探测器对目标辐射的响应信息 ,利用机载惯性导航系统(INS)提供的本机状态参数 ,建立了动态获取目标距离和速度信息... :文中提出一种能使机载红外搜索跟踪系统 (IRSTS)在单站单波段条件下实现被动动态测距测速的技术方案。该方案融合了红外探测器对目标辐射的响应信息 ,利用机载惯性导航系统(INS)提供的本机状态参数 ,建立了动态获取目标距离和速度信息的解算模型———SSIR VRM模型。大量的仿真研究证明了该模型的可行性 ,其测量精度基本能满足机载导弹火控解算的需要。 展开更多
关键词 机载 红外搜索跟踪系统 单波段 测速距模型
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红外搜索跟踪系统中跟踪门算法研究 被引量:7
9
作者 胡磊力 陈钰清 邹盛怀 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期87-92,共6页
分析了多目标跟踪过程中预测误差的来源、分布及传递关系 ,计算出目标的测量误差和本机的速度测量误差在坐标转换后的偏差 ,并根据目标的机动特性建立了相应的机动加速度模型 .讨论了如何在保证正确判定概率PCD条件下选取尽可能小的跟... 分析了多目标跟踪过程中预测误差的来源、分布及传递关系 ,计算出目标的测量误差和本机的速度测量误差在坐标转换后的偏差 ,并根据目标的机动特性建立了相应的机动加速度模型 .讨论了如何在保证正确判定概率PCD条件下选取尽可能小的跟踪门体积 ,给出了跟踪门的设计 ,并说明了系统扫描方式对跟踪门设计的影响 .还建立了目标的状态方程和测量方程 ,运用标准 Kalman滤波 ,实现了机载 IRST系统的多目标跟踪 。 展开更多
关键词 多目标跟踪 跟踪门算法 测量误差 红外搜索跟踪系统 系统扫描方式
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利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统静态误差的方法 被引量:6
10
作者 彭晨 陈钱 钱惟贤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2791-2794,共4页
为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再... 为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再使用高精度的光电经纬仪与红外搜索跟踪系统同时测量多个相同的远处固定目标,得到两组测量数据并输入误差模型,采用最小二乘法拟合出误差模型系数。根据误差模型系数计算出红外搜索跟踪系统的系统静态误差,再在观测数据中将系统静态误差减去,最终完成系统静态误差的修正。最后给出了对某型号红外搜索跟踪系统进行静态误差测量修正的实验结果。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 系统误差 最小二乘法
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一种紧凑型折射式红外搜索/跟踪光学系统设计 被引量:10
11
作者 陈津津 赵劲松 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期279-282,共4页
根据机载红外搜索/跟踪系统对大搜索框架角与小型化的需求,设计了一个三次成像光学系统,其像质优良,MTF达到衍射极限。对光路进行空间三维折叠,使其外形尺寸包络于一个球体内。光学系统的通光口径超过了包络球体外壳直径的52%,且球体直... 根据机载红外搜索/跟踪系统对大搜索框架角与小型化的需求,设计了一个三次成像光学系统,其像质优良,MTF达到衍射极限。对光路进行空间三维折叠,使其外形尺寸包络于一个球体内。光学系统的通光口径超过了包络球体外壳直径的52%,且球体直径约等于系统等效焦距。 展开更多
关键词 红外搜索/跟踪系统 红外光学系统 红外物镜 三次成像 搜索框架角
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红外搜索与跟踪系统在反导中的应用 被引量:3
12
作者 刘志春 苏震 +1 位作者 梁宏光 徐世录 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期95-98,共4页
介绍了红外探测技术的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展红外探测技术的优势和重要性,重点探讨了几种红外探测技术的性能及其特点;最后分析了红外探测技术在反导中的应用。
关键词 红外搜索与跟踪系统 反导 应用
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凝视型红外搜索跟踪系统对巡航导弹作用距离分析 被引量:4
13
作者 樊祥 任彪 邓潘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期503-506,共4页
红外探测系统对巡航导弹进行探测预警,是拦截巡航导弹的首要条件。通过分析在3-5μm波段内,作为巡航导弹主要辐射源的蒙皮、发动机喷口和羽流的红外辐射特性,建立了凝视型红外搜索跟踪系统(IRST)对巡航导弹的作用距离模型,给出了求解... 红外探测系统对巡航导弹进行探测预警,是拦截巡航导弹的首要条件。通过分析在3-5μm波段内,作为巡航导弹主要辐射源的蒙皮、发动机喷口和羽流的红外辐射特性,建立了凝视型红外搜索跟踪系统(IRST)对巡航导弹的作用距离模型,给出了求解距离方程的正确方法,并对实例计算的结果进行了分析。 展开更多
关键词 巡航导弹 作用距离 凝视型红外搜索跟踪系统 红外辐射
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透射式双波段红外搜索跟踪系统光学物镜 被引量:2
14
作者 焦明印 陈秀萍 +2 位作者 李军琪 张林 郑常青 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期296-299,304,共5页
给出了一种适用于红外搜索跟踪系统的透射式双波段(中波/长波)光学物镜,两个波段的相对口径均为1/1.3,工作波段分别为3.7~4.8μm和7.5~10.5μm,视场为±1.75°。为提高光学透过率,物镜采用会聚光路分光,每个波段仅有4片透镜,... 给出了一种适用于红外搜索跟踪系统的透射式双波段(中波/长波)光学物镜,两个波段的相对口径均为1/1.3,工作波段分别为3.7~4.8μm和7.5~10.5μm,视场为±1.75°。为提高光学透过率,物镜采用会聚光路分光,每个波段仅有4片透镜,其中各有2片采用了衍射光学表面,实测两个波段的光学透过率(含分光镜)均大于70%。 展开更多
关键词 红外物镜 衍射光学元件 红外搜索跟踪系统
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应用于红外搜索跟踪和态势感知系统的全景成像技术 被引量:10
15
作者 陈洁 张若岚 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期269-279,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 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
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机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波算法研究 被引量:5
16
作者 冯国强 李伟仁 李战武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期606-611,共6页
首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展... 首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展卡尔曼滤波算法,该算法实时地估计了虚拟噪声的统计特性,减小了线性化误差,提高了非线性滤波的精度。仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应扩展卡尔曼滤波对目标距离和速度的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,此算法具有很高的工程应用价值。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 被动定位 扩展卡尔曼滤波 自适应扩展卡尔曼滤波 虚拟噪声
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凝视型红外搜索跟踪系统探测能力的分析 被引量:9
17
作者 王兵学 周昭明 +1 位作者 张启衡 王敬儒 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期52-55,69,共5页
探测能力的强弱是广大凝视型红外搜索跟踪系统设计者和使用者一直关心的问题。对作用距离数学模型中影响探测能力的主要因素如目标、光学系统口径等进行了分析,还讨论了模型中未曾提到的一些因素,如路径辐射、光谱匹配等对探测能力影响... 探测能力的强弱是广大凝视型红外搜索跟踪系统设计者和使用者一直关心的问题。对作用距离数学模型中影响探测能力的主要因素如目标、光学系统口径等进行了分析,还讨论了模型中未曾提到的一些因素,如路径辐射、光谱匹配等对探测能力影响的方式、程度。分析结果为增强凝视型红外搜索跟踪系统的探测能力提供了理论依据。 展开更多
关键词 红外跟踪系统 红外探测 凝视型焦平面阵列:探测能力
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一种机载红外搜索跟踪系统多目标跟踪精度测试系统设计 被引量:3
18
作者 杨旭 何江宁 +1 位作者 陈洪亮 李莉 《电光与控制》 北大核心 2017年第4期80-84,共5页
多目标跟踪精度是机载红外搜索跟踪系统的重要指标,在试飞条件下进行测试验证不但试验费用高而且难度大。针对红外搜索跟踪系统多目标跟踪的特点,设计用于多目标跟踪精度测试的半实物仿真试验系统,该系统由目标模拟系统、动态激励系统... 多目标跟踪精度是机载红外搜索跟踪系统的重要指标,在试飞条件下进行测试验证不但试验费用高而且难度大。针对红外搜索跟踪系统多目标跟踪的特点,设计用于多目标跟踪精度测试的半实物仿真试验系统,该系统由目标模拟系统、动态激励系统、系统控制器和数据采集处理器等组成,通过与由高速以太网和航电总线组成的传输网络的连接,可在实验室条件下开展多目标跟踪精度的动态测试。介绍了测试系统的组成、功能及关键目标模拟器的详细设计,并描述了利用该系统进行多目标跟踪精度测试的工作原理。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 多目标跟踪 跟踪精度 目标模拟器 半实物仿真 测试系统
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全向红外搜索跟踪系统的设计与实现 被引量:3
19
作者 罗军辉 姬红兵 王延光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期869-872,共4页
针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理... 针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理系统设计,并重点分析了系统设计中的关键技术问题及解决途径,以及实现核心处理模块的方法。实验结果表明,该系统可以完成快速搜索、全向扫描以及对图像的实时处理。 展开更多
关键词 全向红外搜索跟踪系统 ADSP-TS201S 实时处理
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红外搜索跟踪系统中消旋棱镜的设计与调试 被引量:2
20
作者 李荣刚 刘琳 张兴德 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期632-634,共3页
利用扫描反射镜扩大搜索范围是红外搜索跟踪系统中普遍采用的方式,扫描反射镜旋转产生的像旋可以由消旋棱镜进行消除。为得到符合实际工程需要的消旋棱镜,分析了棱镜影响系统的主要因素,并在此基础上,获得棱镜参数。为保证棱镜在系统中... 利用扫描反射镜扩大搜索范围是红外搜索跟踪系统中普遍采用的方式,扫描反射镜旋转产生的像旋可以由消旋棱镜进行消除。为得到符合实际工程需要的消旋棱镜,分析了棱镜影响系统的主要因素,并在此基础上,获得棱镜参数。为保证棱镜在系统中的正常工作,在分析棱镜装调误差的前提下,进行棱镜组件的调试。结果表明,棱镜设计与调试满足系统使用要求。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 像旋 棱镜 光学装调
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