红外与激光工程
2021, 50(3): 20200449
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
光子测距具有灵敏度高,探测距离远的特点,目标形状和姿态对光子测距的影响不可忽略。针对扩展平面、球面和非球面三种典型目标,建立了扩展目标光子探测回波概率分布模型,推导出不同倾斜角下混有时空分布的光子回波概率分布一般方程。实验表明,扩展平面的光子回波概率分布与数值计算结果一致。理论仿真分析了扩展目标的光子回波概率分布特性,讨论了光子测距误差与扩展目标类型和倾斜角间的变化规律。结果表明:平均回波光子数为3.9,目标处激光光斑半径为0.2m,倾斜角小于20°时不同扩展目标间的光子测距误差小于1.23mm;光子测距误差随着目标倾斜角的增大逐渐增大,且扩展平面目标测距误差受倾斜角影响最大。
激光光学 光子测距 测距误差 扩展目标 概率分布 回波特性
中国人民解放军95859部队, 甘肃 酒泉 735018
提出了一种适用于空中扩展目标和小目标红外辐射强度计算的通用模型,该模型消除了对环境温度依赖较大的背景偏置的影响,可有效提升外场复杂多变环境条件下航空目标红外辐射特性测量结果的精度。结合某型航空目标动态红外特性测试数据,探讨了小目标红外辐射强度的计算问题,结果表明:对于中波红外小目标,大气表观辐射强度对总辐射强度的贡献可以忽略,可以采用简化模型计算总辐射强度,但对于长波小目标红外辐射,简化模型不再适用。对红外小目标和扩展目标的外场动态测试数据分别进行了处理,并与理论结果作比对验证,结果验证了模型的正确性。
测量 红外辐射强度 扩展目标 红外小目标 计算模型 精度
1 河南工学院电子通信工程系，河南新乡453000
2 新乡学院计算机与信息工程学院，河南新乡453003
针对扩展目标联合估计运动状态和目标外形的问题，提出了一种基于星-凸形随机超曲面模型的扩展目标高斯混合概率密度滤波算法。该算法利用星-凸形随机超曲面模型对量测的扩散程度进行建模，同时利用约束对目标外形参数进行限制。在高斯混合概率假设密度的框架下，通过对量测模型下的量测似然、新息等参数的求解和更新递推实现扩展目标的跟踪。仿真实验表明，所提算法在保证跟踪有效性和可行性的同时提高了对扩展目标运动状态和目标外形的估计精度。
目标跟踪 扩展目标 星-凸形 随机超曲面模型 高斯混合概率密度 target tracking extended target star-convex random hypersurface model Gaussian mixture probability hypothesis density
1 河南工学院电子通信工程系，河南 新乡 453000
2 新乡学院计算机与信息工程学院，河南 新乡 453003
针对扩展目标联合估计运动状态和目标外形的问题，提出了一种基于星-凸形随机超曲面模型的扩展目标高斯混合概率密度滤波算法。该算法利用星-凸形随机超曲面模型对量测的扩散程度进行建模，同时利用约束对目标外形参数进行限制。在高斯混合概率假设密度的框架下，通过对量测模型下的量测似然、新息等参数的求解和更新递推实现扩展目标的跟踪。仿真实验表明，所提算法在保证跟踪有效性和可行性的同时提高了对扩展目标运动状态和目标外形的估计精度。
目标跟踪 扩展目标 星-凸形 随机超曲面模型 高斯混合概率密度 target tracking extended target star-convex random hypersurface model Gaussian mixture probability hypothesis density
1 新乡学院计算机与信息工程学院, 河南 新乡 453003
2 河南工学院电子通信工程系, 河南 新乡 453000
为解决扩展目标跟踪算法量测不精确的问题, 提出一种基于箱粒子滤波的ET-CBMeMBer滤波算法。该算法基于随机集理论, 首先将扩展目标的状态集和观测集随机化, 然后基于区间分析技术, 推导了适用于区间量测的多扩展目标伪似然函数和势平衡多伯努利多扩展目标状态更新方程, 并提出了适用于区间量测的模糊ART区间量测集划分方法, 继而在量测集划分的基础上对目标进行持续稳定的跟踪。最后进行了仿真实验, 结果表明了所提算法的有效性。
目标跟踪算法 扩展目标 区间量测 CBMeMBer滤波 箱粒子滤波 target tracking algorithm extended target interval measurement CBMeMBer filter box particle
引信应对的近场目标一般具有扩展目标的特性, 扩展目标存在的起伏特性是引信设计要考虑的重要方面, 现就扩展目标起伏的机理和应对措施进行了初步讨论。首先综述了引信目标回波起伏的诸多原因, 并分析指出了扩展目标存在相关起伏的必然性, 然后探讨了引信设计时应对目标起伏的方法措施, 进行了仿真和试验, 结果表明了应对目标起伏的方法的有效性。
设计方法 起伏 扩展目标 design methods fluctuation extended target 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(3): 361
1 国防科技大学 电子科学与工程学院, 长沙 410073
2 中国西安卫星测控中心, 西安 710043
提出一种稀疏重构框架下利用幅度实现扩展目标量测划分的方法.利用衍射受限光学系统特性对像平面进行网格采样, 建立稀疏重构模型及“超完备字典”.通过重构挖掘像元幅度值中的有效信息并基于成像机理对重构出的非目标量测进行抑制处理,利用重构出的亚像元级目标位置、幅度信息实现目标量测的划分.仿真结果表明:信噪比为6 dB时, 本文算法比传统方法在实现对所有扩展目标量测的正确划分上提前30s, 对目标探测信息能充分利用, 在量测划分准确性上比依靠距离划分的传统方法有较大提高, 尤其在低信噪比条件下较传统方法量测划分的准确性提升明显.
天基监视 光学传感器 空间近邻目标 扩展目标 量测划分 稀疏重构 Space based surveillance Optical sensor Closely spaced objects Extended target Partitioning Sparse reconstruction 光子学报
2015, 44(12): 1212002
1 海军航空工程学院 信息融合技术研究所,山东 烟台 264001
2 中国人民解放军92925部队,山西 长治 046011
针对扩展目标跟踪检测问题,把粒子滤波与检测前跟踪算法相结合应用于扩展目标。把目标强度和空间长度引入状态向量,解决粒子滤波易发散的缺点,实现对扩展目标的有效跟踪检测。最后,在对目标有效检测的基础上,对目标强度和空间长度进行估计。仿真表明,该算法能够较好地跟踪和检测扩展目标,并能有效估计目标强度和扩展长度。
扩展目标 粒子滤波 检测前跟踪 extended target particle filtering track-before-detect
1 中国科学院 a.光电技术研究所
2 自适应光学重点实验室,成都 610209
3 中国科学院研究生院,北京 100039
4 中国科学院 光电技术研究所
5 中国科学院 自适应光学重点实验室,成都 610209
提出了一种基于几何特征点的扩展目标跟踪方法,该方法借鉴模板匹配跟踪的思想,以目标的几何特征点作为模板进行目标跟踪。把多尺度Harris 特征点检测与SIFT 描述子相结合,用于几何特征点的提取和描述,接着引入加权相似性度量公式和更新策略以提高特征点的匹配精度,从而实现更加稳定的跟踪。试验表明,该算法可以稳定地跟踪姿态剧烈变化的扩展目标。
扩展目标跟踪 相似性度量 模板匹配 extended target tracking similarity measure template matching Harris Harris SIFT SIFT
