機(jī)載光電對(duì)抗穩(wěn)定平臺(tái)目標(biāo)跟蹤干擾技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已由機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔⒓夹g(shù)和信息化裝備為主要手段的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)。機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)是以依靠兵力機(jī)動(dòng)和火力損傷實(shí)現(xiàn)局部或全局的優(yōu)勢(shì)為主要特點(diǎn)是，信息化戰(zhàn)爭(zhēng)是以通過取得信息上的優(yōu)勢(shì)保證在物質(zhì)空間實(shí)現(xiàn)局部或全部的優(yōu)勢(shì)為主要特點(diǎn)。今天評(píng)價(jià)飛機(jī)、坦克、火炮、導(dǎo)彈和軍艦等武器裝備的先進(jìn)性，不僅用射速、精度、射程、威力、機(jī)動(dòng)和防護(hù)等傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，還必須綜合考察其是否能及早地發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和跟蹤目標(biāo)，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地打擊目標(biāo)；

2、是否能有效地規(guī)避敵方的偵察和監(jiān)視，防止敵方的打擊。這些都必須依靠武器裝備的信息化才能實(shí)現(xiàn)。 機(jī)載光電對(duì)抗穩(wěn)定平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)捕獲、跟蹤和干擾，具備了信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)武器裝備的要求。而且它是集光學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、電子學(xué)技術(shù)、光電傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)為一體的多系統(tǒng)集成設(shè)備，體現(xiàn)了現(xiàn)階段新軍事變革對(duì)武器裝備的要求，即裝備發(fā)展組合化、一體化，系統(tǒng)集成化、實(shí)時(shí)化。 本文給出了機(jī)載光電對(duì)

3、抗穩(wěn)定平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案，其總體結(jié)構(gòu)包括機(jī)載跟蹤框架、電視攝像系統(tǒng)、電視跟蹤系統(tǒng)、中紅外激光干擾系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有變焦距CCD攝像技術(shù)、電視跟蹤技術(shù)、中紅外激光干擾技術(shù)、圖像處理技術(shù)、伺服控制技術(shù)、慣性陀螺技術(shù)、抗噪聲干擾技術(shù)等，本文重點(diǎn)研究了其中的變焦距電視攝像技術(shù)、電視跟蹤技術(shù)、中紅外激光干擾技術(shù)。 對(duì)于變焦距CCD攝像技術(shù)，重點(diǎn)研究了變焦距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論，應(yīng)用該理論設(shè)計(jì)出適用于機(jī)載穩(wěn)定平臺(tái)的變焦攝像系統(tǒng)

4、，該系統(tǒng)變焦范圍為100mm～500mm，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的捕獲與跟蹤需求；通過分析CCD圖像傳感器的工作原理與特性參數(shù)，選用ICX039DLA型CCD器件，實(shí)現(xiàn)了將目標(biāo)像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，為后期的圖像處理提供了基礎(chǔ)。 對(duì)于電視跟蹤技術(shù)，在研究電視跟蹤系統(tǒng)目標(biāo)脫靶量計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，給出系統(tǒng)的功能模塊組成、總體結(jié)構(gòu)框架、系統(tǒng)工作流程和圖像處理硬件設(shè)計(jì)。對(duì)電視跟蹤技術(shù)中常常采用的波門跟蹤和相關(guān)跟蹤進(jìn)行了深入研究，總結(jié)出波門跟蹤

5、的特點(diǎn)是計(jì)算速度快，但跟蹤精度不太高；而相關(guān)跟蹤的特點(diǎn)是計(jì)算工作量較大，但跟蹤精度高的結(jié)論。因此，提出將波門跟蹤算法與相關(guān)跟蹤算法(序貫相似性檢測(cè)算法)相結(jié)合的手段，這樣可以充分利用不同算法的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的快速匹配與跟蹤。 對(duì)于中紅外激光干擾技術(shù)，通過分析比較多種激光擴(kuò)束方案，即透射激光擴(kuò)束系統(tǒng)、同軸兩反射鏡式激光擴(kuò)束系統(tǒng)、離軸兩反射鏡式激光擴(kuò)束系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用離軸卡塞格林?jǐn)U束系統(tǒng)，對(duì)氟化氘激光器發(fā)射的中紅外激光束進(jìn)行擴(kuò)