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空间目标光学散射特性计算方法研究
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作者 张玉双 谢晓钢 +2 位作者 苏华 张飞舟 李果 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期182-190,共9页
光学散射特性是空间目标的重要特征,在目标识别和探测系统中起着非常重要的作用。针对空间目标仿真渲染需求,以及传统目标光学散射特性方法仅给出目标光学散射截面(OCS)、散射特性或模拟目标图像等不足,对空间目标光学散射特性计算进行... 光学散射特性是空间目标的重要特征,在目标识别和探测系统中起着非常重要的作用。针对空间目标仿真渲染需求,以及传统目标光学散射特性方法仅给出目标光学散射截面(OCS)、散射特性或模拟目标图像等不足,对空间目标光学散射特性计算进行了较全面研究,给出了空间目标光学散射特性计算流程,给出了目标OCS、目标辐照度、天光背景亮度、目标星等、信噪比和探测概率等计算公式,根据太阳辐射特性、相对于站址位置、天地背景球辐射特性等,利用图形处理单元(GPU)和着色语言实现任意时刻目标光学散射特性计算(目标OCS、探测器接收到的目标反射光功率和背景光功率、目标星等、信噪比和探测概率、模拟目标亮度图像等)。通过球体和圆柱体实验验证了目标OCS计算正确性。通过光学散射特性仿真实验,给出了空间目标在不同站址、不同反射特性和不同探测窗口下目标光学散射特性计算结果,结果表明,目标光学散射特性计算结果合理。给出了全套计算公式、计算参数和计算结果,对空间目标光学散射特性计算、目标图像识别等研究提供了参考。 展开更多
关键词 光学散射特性 空间目标 微元划分 着色语言 快速计算
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基于光纤传感网络的多目标分类识别算法设计
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作者 原娇杰 焦梦甜 赵杰文 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页
为了实现光纤传感网络中多个目标同时工作时的目标种类识别,设计了一种基于光纤传感网络的多目标分类识别算法。该算法以信号振幅、时长及频率作为目标信号的特征参量,构建了基于测试节点波长响应的解算模型。通过布喇格光纤光栅(FBG)... 为了实现光纤传感网络中多个目标同时工作时的目标种类识别,设计了一种基于光纤传感网络的多目标分类识别算法。该算法以信号振幅、时长及频率作为目标信号的特征参量,构建了基于测试节点波长响应的解算模型。通过布喇格光纤光栅(FBG)组网的光纤传感网络进行信号采集,并对采集到的信号进行特征提取和分析。实验结果表明:在20 m×30 m的测试区域内,对4种典型的振动源进行了波长响应测试。4种目标具有不同的信号特征:目标1的信号波长振幅均值为1250 pm,具有约120 ms的周期特征;目标2和3的信号波长振幅均值在150~350 pm之间;目标4的信号波长振幅均值超过3200 pm,时长大约15 s。 展开更多
关键词 光纤传感 多目标识别 光纤光栅 信号混叠 目标识别率
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基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取
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作者 黄成龙 石宇璇 +2 位作者 王子瑞 苏其贺 杨万能 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期146-155,共10页
为改进传统人工水稻产量检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等问题,该研究提出了一种基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取方法。首先,设计试验获取水稻旋转视频数据集,其次,利用Gunnar Farneback光流算法... 为改进传统人工水稻产量检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等问题,该研究提出了一种基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取方法。首先,设计试验获取水稻旋转视频数据集,其次,利用Gunnar Farneback光流算法对视频进行预处理以减小遮挡影响,利用卷积模块注意力机制改进YOLOv8-seg网络并对稻穗进行目标检测与分割;最后,基于StrongSORT算法实现稻穗多目标追踪计数,建立运动先验模型增加稻穗目标追踪的匹配次数,改善ID(identity document)跳变问题,同时通过Zhang-Suen骨架提取算法获取稻穗长度。结果表明,在目标检测上,改进的YOLOv8-seg模型平均精度均值为81.1%,相较于原始YOLOv8-seg模型提高了8.7个百分点;经过光流法预处理后的模型平均精度均值为95.0%,与未经过光流法预处理的模型相比提高了13.9个百分点;在稻穗多目标追踪上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型的多目标追踪准确度为85.58%,高阶跟踪精度为64.06%,与YOLOv8-seg+StrongSORT相比,分别提升了11.83和9.53个百分点,ID跳变由891降低至275,降低了69.2%;在计数上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型计数结果与真实值相比,回归性分析模型的决定系数R^(2)为0.9696,平均绝对百分比误差为2.15%,均方根误差为1.87;在穗长提取上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型提取结果与真实值相比,回归性分析模型的决定系数R^(2)为0.9408,平均绝对百分比误差为4.07%,均方根误差为0.47。本研究可以降低各个重叠稻穗间的干扰,提高检测准确度和多目标追踪精度,减少了大部分ID跳变问题,为稻穗追踪计数和长度测量提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 水稻 目标追踪计数 光流法 StrongSORT 稻穗长度
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基于改进YOLOv5s的动态视觉SLAM算法
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作者 蒋畅江 刘朋 舒鹏 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期763-771,共9页
针对室内动态场景中存在的动态目标会降低同步定位与地图构建(SLAM)系统的鲁棒性和相机定位精度问题,提出了一种基于目标检测网络的动态视觉SLAM算法。选择YOLOv5系列中深度和特征图宽度最小的YOLOv5s作为目标检测网络,并将其主干网络... 针对室内动态场景中存在的动态目标会降低同步定位与地图构建(SLAM)系统的鲁棒性和相机定位精度问题,提出了一种基于目标检测网络的动态视觉SLAM算法。选择YOLOv5系列中深度和特征图宽度最小的YOLOv5s作为目标检测网络,并将其主干网络替换为PPLCNet轻量级网络,在VOC2007+VOC2012数据集训练后,由实验结果可知,PP-LCNet-YOLOv5s模型较YOLOv5s模型网络参数量减少了41.89%,运行速度加快了39.13%。在视觉SLAM系统的跟踪线程中引入由改进的目标检测网络和稀疏光流法结合的并行线程,用于剔除动态特征点,仅利用静态特征点进行特征匹配和相机位姿估计。实验结果表明,所提算法在动态场景下的相机定位精度较ORB-SLAM3提升了92.38%。 展开更多
关键词 同步定位与地图构建 目标检测 动态特征点剔除 定位精度 光流法
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一种机载多光谱共口径瞄准吊舱光学系统设计
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作者 刘莹奇 陆红强 +3 位作者 舒营恩 宁新潮 杨少康 卜忠红 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期850-858,共9页
采用折叠离轴三反望远镜作为共光路组件,设计了一种适合于新型机载多光谱共口径瞄准吊舱的光学系统。该光学系统具有小型化、高透过率、多光谱、长焦距、装调难度低等特点。所设计的多光谱共口径光学系统,光学有效口径为220mm、近红外... 采用折叠离轴三反望远镜作为共光路组件,设计了一种适合于新型机载多光谱共口径瞄准吊舱的光学系统。该光学系统具有小型化、高透过率、多光谱、长焦距、装调难度低等特点。所设计的多光谱共口径光学系统,光学有效口径为220mm、近红外焦距为1100mm、短波红外焦距为1200mm、中波红外焦距为880mm,并可作为收发一体天线集成有激光测照器,与其它成像传感器共口径、共快反镜,装载于Ф500mm系列典型机载球形光电吊舱平台中。光学设计分析与结果表明,光学设计像质达到了衍射极限,各项指标参数均满足技术要求。 展开更多
关键词 多光谱瞄准吊舱 多光谱共口径光学系统 无焦离轴三反 会聚透镜组 光学设计
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基于LCOS的激光目标成像回波模拟器光学系统设计
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作者 谢汉扬 安岩 +5 位作者 许文斌 刘家璇 李欣航 张磊 宋延嵩 董科研 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期218-231,共14页
基于四维信息产生的激光目标成像回波模拟器光学系统,如何实现高分辨率的光纤阵列照明设计、多波前的叠加成像中继设计和两档变焦投影设计,是光学系统设计的关键。基于硅基液晶和偏振分光棱镜,设计了一款波长为1064 nm的激光目标成像回... 基于四维信息产生的激光目标成像回波模拟器光学系统,如何实现高分辨率的光纤阵列照明设计、多波前的叠加成像中继设计和两档变焦投影设计,是光学系统设计的关键。基于硅基液晶和偏振分光棱镜,设计了一款波长为1064 nm的激光目标成像回波模拟器光学系统,可以实现对目标的动态场景模拟。该系统构建一个高均匀性的3×5光纤阵列照明方案,并通过硅基液晶和中继系统形成分区域的多波前叠加成像技术。同时,投影系统采用两档变焦设计,可实现2°和3°两种视场角切换。仿真结果表明,照明系统的通道可以达到15路,且每路均匀性超过91%;光学系统各子通道的弥散斑半径均小于艾里斑半径,光学调制传递函数(MTF)在26 lp/mm处优于0.4。偏振片与消杂光光阑能够将系统的杂散光降低至0.3%,抑制效果提升10.56倍,系统出瞳面平均能量均匀性与照明系统基本保持一致。结合公差分析结果,系统成像质量较高且具备良好的稳定性,为激光目标成像回波模拟器提供可靠的光学支持。 展开更多
关键词 光学设计 目标模拟 光纤阵列照明 变焦投影 杂散光抑制 能量均匀性
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彩色条纹投影三维测量系统色差标定与校正方法
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作者 贾璐璐 付帅 +5 位作者 吕艳敏 王雨晴 高楠 倪育博 孟召宗 张宗华 《光电工程》 北大核心 2025年第8期38-51,共14页
针对彩色条纹投影三维测量系统,提出一种利用相位标靶的系统色差标定与校正方法。采集液晶显示(LCD)和数字光处理(DLP)投影的三通道相位,建立相位差与相机像素的色差拟合模型,通过偏差通道的伸缩变换完成相机色差校正。利用相位差反解... 针对彩色条纹投影三维测量系统,提出一种利用相位标靶的系统色差标定与校正方法。采集液晶显示(LCD)和数字光处理(DLP)投影的三通道相位,建立相位差与相机像素的色差拟合模型,通过偏差通道的伸缩变换完成相机色差校正。利用相位差反解理想红蓝通道投影像素点,生成补偿条纹完成相机色差与投影仪色差的同时校正。经过实验测得标准球板半径平均误差降至原误差的19.23%,球心距误差降至原误差的11.87%,证明所提方法的有效性,其可实现对彩色物体的高精度重建。 展开更多
关键词 光学三维测量 三颜色通道 相位标靶 色差校正 相位计算
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时空二维Kalman解卷绕与Φ-OTDR协同的水声多目标探测(特邀)
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作者 吴金懿 王照勇 +9 位作者 刘依凡 陈义赐 陈柏琦 宋菲菲 李璇 皮浩洋 叶青 高侃 蔡海文 瞿荣辉 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期315-325,共11页
水下多类型目标探测在海洋安全、海上救援、海洋生态保护和渔业发展等方面具有重要意义。在这项工作中,将基于频率分集的相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统与悬浮布设的声敏缆相结合,检测和分析了多类型目标的水声信号。创新性地引入... 水下多类型目标探测在海洋安全、海上救援、海洋生态保护和渔业发展等方面具有重要意义。在这项工作中,将基于频率分集的相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统与悬浮布设的声敏缆相结合,检测和分析了多类型目标的水声信号。创新性地引入了时空二维Kalman算法,充分利用Φ-OTDR探测数据的时间域和空间域的二维连续性,突破了相位卷绕特性对动态范围与系统重复频率的限制,确保了多类型目标信息的高保真探测。进一步地,通过非消声水池实验验证了时空二维Kalman算法的可行性,并分析了遥控潜水器(ROV)、仿生鱼和模拟潜水员等多类型目标的频谱特性。实验结果表明,ROV为连续信号,频率范围为200~1700 Hz,频谱图中存在等频率间隔排列(24 Hz)的线谱;仿生鱼的信号间隔为0.5 s,对应仿生鱼的鱼尾摆动周期,频率范围为1500~1700 Hz;模拟潜水员信号间隔为0.25 s,对应氧气瓶气泡喷吐周期,频率范围为150~400 Hz。该技术为多类型水声目标探测和鉴别提供了重要技术手段,有望推动水下目标探测与海洋监测的发展,拓展Φ-OTDR的应用领域。 展开更多
关键词 相位敏感光时域反射计 水下多类型目标探测 时空二维Kalma n算法 相位卷绕特性
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融合无人机位姿信息的地面目标定位方法
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作者 罗卿莉 张书缤 +2 位作者 蒋鑫涛 魏钜杰 甘俊 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期19-25,共7页
利用单幅无人机图像进行地面目标定位的传统方法至少需要4个先验控制点信息。针对控制点获取难度随着数量的增加呈现算术级增长的问题,本文提出了一种融合无人机位姿信息的地面目标定位方法。该方法结合无人机位姿信息与3个地面控制点... 利用单幅无人机图像进行地面目标定位的传统方法至少需要4个先验控制点信息。针对控制点获取难度随着数量的增加呈现算术级增长的问题,本文提出了一种融合无人机位姿信息的地面目标定位方法。该方法结合无人机位姿信息与3个地面控制点建立几何光学模型,获取地面目标点与无人机图像像素点的映射关系,进而确定各个地面目标点的经纬度坐标,实现了基于单幅无人机图像的地面目标精确定位,减少了必需的控制点数量,并提高了定位精度。试验结果表明,该方法的平均定位精度达1.45个像素,比传统PnP四点目标定位方法提高了4.61个像素。 展开更多
关键词 地面目标定位 无人机 位姿信息 控制点 几何光学模型
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用于空间目标天基红外探测的同轴光学系统杂散光抑制技术
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作者 孟繁多 王潇 +2 位作者 童卫明 高幸华 马文坡 《红外技术》 北大核心 2025年第4期403-409,共7页
空间目标天基红外探测系统在对近地轨道暗弱目标探测时,会受到来自视场外地球和大气的强烈杂散光的影响,因此,这类探测系统对杂散光抑制的要求非常高。本文围绕空间目标天基红外探测需求,在分析借鉴了国外一些天基红外探测系统的杂散光... 空间目标天基红外探测系统在对近地轨道暗弱目标探测时,会受到来自视场外地球和大气的强烈杂散光的影响,因此,这类探测系统对杂散光抑制的要求非常高。本文围绕空间目标天基红外探测需求,在分析借鉴了国外一些天基红外探测系统的杂散光抑制技术的基础上,对用于空间目标天基红外探测的同轴光学系统的杂散光抑制技术进行了研究,提出通过在次镜背部添加中心遮光罩来进一步提升杂光抑制能力的技术途径。以SABER的同轴光学系统为例,对在次镜背部增加中心遮光罩前后的杂散光抑制能力进行了仿真,仿真结果表明在次镜背部增加中心遮光罩后,在临边探测方向上光学系统的PST明显降低,其中在离轴角5°和10°时分别降低了46%和35%。 展开更多
关键词 空间目标 天基红外探测 同轴光学系统 杂散光抑制 中心遮光罩
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孔径及探测器复用的多模式空间目标感知系统
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作者 王晓恒 吕剑青 +2 位作者 程博阳 张怡壮 曾令斌 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期199-208,共10页
精确的空间目标感知是确保航天任务与空间安全的关键,目前空间目标探测载荷存在的一个普遍问题是感知模式单一,对特定目标的数据不足,对于重要目标无法进行更精细的刻画。此外,单一的探测模式难以适应空间环境的变化。文中提出了一种多... 精确的空间目标感知是确保航天任务与空间安全的关键,目前空间目标探测载荷存在的一个普遍问题是感知模式单一,对特定目标的数据不足,对于重要目标无法进行更精细的刻画。此外,单一的探测模式难以适应空间环境的变化。文中提出了一种多模式高集成的空间目标感知光学系统,通过集成可见光~近红外、短波红外和变焦/定焦中波红外探测技术,实现对空间目标的高精度多源感知与分析。该空间目标感知系统的可见~近红外系统、短波红外系统和中波定焦系统采用共孔径的设计,中波定焦系统和连续变焦系统采用共用探测器的设计,在获得多源数据的同时保证系统的高集成度。 展开更多
关键词 多模式 孔径复用 光学系统 目标感知
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宽光谱大靶面机载光学系统无热化设计
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作者 邹雨婷 龙永涛 +1 位作者 王谋新 马冬林 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期248-257,共10页
机载光学系统机动性强,可代替地面人员在各种恶劣环境下进行观测任务,在多个领域发挥日益重要的作用。传统的无人机通常搭载可见光或红外光的单波段成像系统,抗干扰能力差,且无法适应恶劣温度环境。此外,这些光学系统通常适配较小的探... 机载光学系统机动性强,可代替地面人员在各种恶劣环境下进行观测任务,在多个领域发挥日益重要的作用。传统的无人机通常搭载可见光或红外光的单波段成像系统,抗干扰能力差,且无法适应恶劣温度环境。此外,这些光学系统通常适配较小的探测器靶面,无法在大视场范围内保持较高的图像分辨率,不宜作为远距离机载探测系统。笔者团队根据光学系统消色差以及无热化设计原理,采用了折射式宽光谱共焦设计方法,研制了一款宽光谱大靶面无热化机载光学系统。该系统工作波段为0.4~1.7μm,焦距为120 mm,F数为2,适配20.48 mm×20.48 mm的探测器靶面,并能在-40~60℃的温度范围内保持良好的成像质量。根据光机设计结果,制作了相应的样机,并采用Tropics公司的光学传递函数测量仪对样机性能进行测试。测试结果表明:可见光波段、近红外波段以及短波红外波段在奈奎斯特频率50 lp/mm处的光学传递函数值均大于0.4,各波段的最大畸变均小于0.61%,成像质量良好。该系统覆盖靶面大,探测效率高,且制造加工与装配条件宽松,满足宽光谱探测系统的使用需求。 展开更多
关键词 光学设计 宽光谱 无热化设计 大靶面
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基于改进SSA的光雷目标模拟器运动规划方法
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作者 汤皓玥 李姝冬 +1 位作者 徐光延 宋崎 《电光与控制》 北大核心 2025年第9期34-40,共7页
针对光电雷达性能检测任务中的航迹模拟问题,提出一种改进麻雀搜索算法(SSA),对光雷目标模拟器进行运动规划。根据光电雷达、实物模拟目标和虚拟飞行目标的空间位置关系,建立了目标模拟数学模型和求解模型,将机器人运动规划问题转化为... 针对光电雷达性能检测任务中的航迹模拟问题,提出一种改进麻雀搜索算法(SSA),对光雷目标模拟器进行运动规划。根据光电雷达、实物模拟目标和虚拟飞行目标的空间位置关系,建立了目标模拟数学模型和求解模型,将机器人运动规划问题转化为最优值求解问题。在SSA中引入佳点集、黄金正弦和自适应t分布变异策略,提高模型解算的遍历性、收敛性和跳出局部最优的能力。仿真结果表明,实物模拟目标轨迹和虚拟飞行目标航迹具有相似的运动特征,证实改进SSA能够实现对模拟目标的轨迹规划,为开展光电雷达性能检测工作提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 光电雷达 麻雀搜索算法 运动规划 目标模拟
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基于尺度自适应YOLOv8的遥感目标检测算法
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作者 张灿 李志刚 +1 位作者 袁一东 李莹琦 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第7期42-49,54,共9页
针对军事遥感目标检测图像分辨率低、目标尺度不一、目标混叠等检测难点,提出YOLO-MRO目标检测算法。构建自适应卷积模块,提升了不同尺度目标的检测效果。基于小波池化设计了小波池化卷积,增强了算法抗混叠的能力。最后,引入混合注意力... 针对军事遥感目标检测图像分辨率低、目标尺度不一、目标混叠等检测难点,提出YOLO-MRO目标检测算法。构建自适应卷积模块,提升了不同尺度目标的检测效果。基于小波池化设计了小波池化卷积,增强了算法抗混叠的能力。最后,引入混合注意力,减轻了算法的计算负担。实验结果表明,改进后的算法相较于基准算法在自建数据集RSMOD上准确率提升了6.7%,达到了81.1%,能够满足军事遥感目标的检测任务。 展开更多
关键词 军事目标识别 光学遥感 自适应融合 混合注意力
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天基合成孔径激光雷达空间目标成像系统分析
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作者 崔岸婧 高敬涵 +2 位作者 吴疆 杨宏 李道京 《激光技术》 北大核心 2025年第3期336-345,共10页
合成孔径激光雷达可用较小口径实现高分辨率成像,在天基空间目标观测方面具有重要应用价值,但存在波束宽度窄、覆盖范围有限、目标搜索捕获困难等问题。为了解决这些问题,采用一种主动激光与被动红外复合的天基合成孔径激光雷达空间目... 合成孔径激光雷达可用较小口径实现高分辨率成像,在天基空间目标观测方面具有重要应用价值,但存在波束宽度窄、覆盖范围有限、目标搜索捕获困难等问题。为了解决这些问题,采用一种主动激光与被动红外复合的天基合成孔径激光雷达空间目标成像系统,分析了系统指标,给出了成像仿真结果。结果表明,通过激光/红外共孔径实现了系统轻量化;综合使用圆偏振激光发射信号和正交线偏振两通道接收信号,结合顺轨干涉处理,解决了退偏和目标/平台振动问题;通过红外相机可实现目标搜索和跟踪,采用10 ns脉宽窄脉冲激光信号可实施目标测距和测速,使用10 ns脉宽、4 GHz带宽优化二进制相移键控信号,可实现0.10 m实时低分辨率成像和0.05 m高分辨率成像。系统设计方案对天基合成孔径激光雷达的研制具有参考价值。 展开更多
关键词 成像系统 空间目标成像 合成孔径激光雷达 激光红外复合成像 衍射光学系统 二进制相移键控信号
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Spectral Target-Detecting System Using Sine-Wave Modulation 被引量:1
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作者 DENG Wei ZHAO Chun-jiang +2 位作者 ZHANG Lu-da CHENG Li-ping Andrew Landers 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2771-2777,共7页
Target detection is one of the key technology of precision chemical application.Previously the digital coding modulation technique was commonly used to emit and receive the optical signal in the target detection syste... Target detection is one of the key technology of precision chemical application.Previously the digital coding modulation technique was commonly used to emit and receive the optical signal in the target detection systems previously in China.It was difficult to adjust the output power,and the anti-interference ability was weak in these systems.In order to resolve these problems,the target detection method based on analog sine-wave modulation was studied.The spectral detecting system was set up in the aspects of working principle,electric circuit,and optical path.Lab testing was performed.The results showed that the reflected signal from the target varied inversely with detection distances.It indicated that it was feasible to establish the target detection system using analog sine-wave modulation technology.Furthermore,quantitative measurement of the reflected optical signal for near-infrared and visible light could be achieved by using this system.The research laid the foundation for the future development of the corresponding instrument. 展开更多
关键词 Sine-wave modulation ANALOG target detection optical spectrum
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空间目标天基光学定位方法综述 被引量:3
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作者 李瑶 陈忻 饶鹏 《中国空间科学技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-15,共15页
近年来空间目标定位领域不断结合网络协同、多模融合等探测技术,发展迅速。其中,基于天基光学探测的定位方法以隐蔽性好、测量精度高的独特优势在民用和国防领域应用广泛。为了分析不同情景下适用于不同类型目标的定位方法,针对基于天... 近年来空间目标定位领域不断结合网络协同、多模融合等探测技术,发展迅速。其中,基于天基光学探测的定位方法以隐蔽性好、测量精度高的独特优势在民用和国防领域应用广泛。为了分析不同情景下适用于不同类型目标的定位方法,针对基于天基光学探测的空间小目标定位进行综述。首先介绍天基光学探测技术的发展、空间目标的分类和特点以及空间目标定位的概念。然后着重分析适用于空间“小、弱”目标的单星和多星定位方法,并对近年提出的异质传感器联合定位展开说明。最后,依据成像过程建立空间目标定位误差分析模型,分析定位精度的影响因素占比并根据现存问题做出总结和展望。 展开更多
关键词 天基光学探测 空间运动目标 小目标 定位方法 定位精度
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大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法 被引量:3
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作者 李斌 高思思 +3 位作者 王海超 陈佳夷 陈西 陆玉婷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期138-148,共11页
随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求... 随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求也在不断革新。为满足反射镜支撑与减重需求,在1 m及以上口径的反射镜支撑形式中,Bipod结构是较为常见的一种结构形式,不同于传统的框式支撑形式,它在光机结构粘接与结构位置标定需求上都有了巨大变革。为保证Bipod支撑结构下反射镜的装配定位精度和面形变化满足系统指标要求,提出了一种结合多目标空间位置转换和Stewart结构运动反演的大口径反射镜组件装调方法,该方法可在有效保证光机结构粘接点精度的同时,仅依靠反射镜自身支撑结构,实现反射镜与主承力板之间的高精度六维调节,系统装调误差可控制在0.04 mm左右。在遥感相机的实际装调过程中,通过分析主反射镜在系统中的装调误差区间,并以此为标准制定了反射镜Bipod结构的定位、粘接、调整和检测方案,实践结果表明该方法可有效控制反射镜的装配定位精度和面形误差,装调结果能够满足大口径遥感相机的系统成像需求。 展开更多
关键词 光学工程 光学装调 多目标空间位置转换 Bipod支撑结构 遥感相机
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国外光电瞄准吊舱探测系统总体构架的对比分析 被引量:2
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作者 李剑 张大勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期183-192,共10页
回顾了国外军队装备的四代光电瞄准吊舱的技术特点和发展历程,定义了光学口径和吊舱舱径之比(光舱比)作为衡量集成度的标准,重点针对第三代的Sniper XR ATP和ATFLIR两型采用共光路串联布局吊舱的探测系统进行了分析和正向设计:二者均拥... 回顾了国外军队装备的四代光电瞄准吊舱的技术特点和发展历程,定义了光学口径和吊舱舱径之比(光舱比)作为衡量集成度的标准,重点针对第三代的Sniper XR ATP和ATFLIR两型采用共光路串联布局吊舱的探测系统进行了分析和正向设计:二者均拥有Φ150 mm口径,约1.5°×1.5°视场,在0.7~0.9μm和3.7~4.8μm波段的传递函数接近衍射限,前者为透射式前置望远系统,后者为离轴三反式前置望远系统,二者的结构布局为:前置望远系统置于吊舱前部压缩光束,通过光学铰链和快反镜将光束导入吊舱中,部分光进入各自的探测通道或激光发射通道。其中,类ATP的透射式前置望远系统可在汇聚光路中折叠形成俯仰/方位正交轴系并置于305 mm舱径内,光舱比约0.492;类ATFLIR的离轴三反式前置望远系统可在压缩后的平行光路中折叠形成方位/俯仰两个正交轴系并置于Φ330 mm的球体内,光舱比约0.455。作为对比,采用共光舱并联布局的第四代Litening 5和Talios吊舱探测系统将所有光学载荷和伺服框架平台置于吊舱前部的Φ406 mm球体内,光舱比约0.37,其并联共光舱设计架构的集成度较低。针对未来可能的升级要求,类ATFLIR吊舱比ATP吊舱具有更强的生命力,其采用纯反射式的前置望远系统可以更方便地增加波段和拓展功能。 展开更多
关键词 光电瞄准吊舱 光学设计 多波段共光路 前置望远系统
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基于视频的振动测量技术研究进展 被引量:2
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作者 单明广 党萌萌 +4 位作者 熊雪芬 梁璐沂 刘磊 刘彬 钟志 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第3期1-18,共18页
振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段,基于视频的振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器,利... 振动测量是保障结构安全和良好状态的基本手段。高精度的振动测量可为结构设计、安装调试、健康管理等振动试验提供精确的输入与响应测试。相较于传统的振动测量手段,基于视频的振动测量技术将相机的全部像素转化为高精度振动传感器,利用视频图像方式让人们肉眼可视结构在物理世界的真实振动形态,具有非接触、全视场、高空间分辨率、灵活方便等优点,近年来受到业界的广泛关注。该文主要介绍了视频振动测量技术的系统构成与测量过程、当前主要方法和相关技术最新进展,并总结了视频振动测量技术与其他技术相比存在的优势。通过分析与对比,肯定了视频方法是解决振动测量问题的有效手段和对传统测量方法的有力补充,随着相关技术和硬件设备的发展,视频振动测量方法将具有越来越大的研究意义和应用价值。 展开更多
关键词 视频振动测量 数字图像相关 目标跟踪 光流法 视频运动放大
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