多波段光学探测系统的探测概率研究
多波段红外目标的空谱关联检测算法
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀空间电子技术SPACE ELECTRONIC TECHNOLOGY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第2期多波段红外目标的空谱关联检测算法①南京宏,张义超,李重远,解永锋,陈㊀益(北京宇航系统工程研究所,北京㊀100076)㊀㊀摘㊀要:针对高速运动空中目标在远距离探测过程中能量微弱㊁信噪比低的问题,本文提出了多波段红外目标的空谱关联检测算法㊂首先利用目标的红外成像特性实现噪声滤除㊁目标增强与背景抑制,提升图像对比度,并利用连通域分割方法实现潜在目标区域提取㊂在此基础上,构建目标和背景的多波段光谱特征库,采用RX异常检测算法有效剔除单一波段的虚警,得到多波段红外图像的空谱关联目标检测结果㊂基于不同背景㊁不同光照条件场景下的多波段红外图像数据进行仿真实验㊂实验结果表明,多波段空谱关联检测结果优于任意单一波段的检测结果,目标检测准确率达到98.35%,而虚警率仅为7.5ˑ10-7,验证了本文算法对于远距离目标检测的有效性㊂关键词:多波段;红外图像;空谱关联;目标检测中图分类号:V444.3㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1674-7135(2021)02-0048-07D O I:10.3969/j.issn.1674-7135.2021.02.008Spatial spectrum correlation detection algorithm formultiple band infrared targetNAN Jinghong,ZHANG Yichao,LI Zhongyuan,XIE Yongfeng,CHEN Yi(Beijing Institute of Aerospace Systems Engineering,Beijing㊀100076,China)Abstract:Aiming to the weak energy and low signal-to-noise ratio of remote and high speed aerial target,the spatial spectrum correlation detection algorithm for multiple band infrared target is proposed.Firstly,the infrared imaging character-istic of target is utilized to filter the noise,together with the target enhancement and background suppression,which improves the contrast of image.Then the connected domain segmentation method is used to extract the potential target area.Besides, the spectrum feature library of multiple band target and background is built,and the RX anomaly detection algorithm is uti-lized to eliminate the false alarm in single band effectively.The spatial spectrum correlation target detection result of the mul-tiple band infrared image is obtained.Simulation experiments are carried out based on multiple band infrared image under different background and illumination conditions.Experimental results demonstrate that the spatial spectrum correlation de-tection result of multiple band is superior to the single band detection result.The target detection accuracy is98.35%,while the false alarm rate is only7.5ˑ10-7,which verifies the effectiveness of the proposed algorithm for remote target detection.Key words:multiple band;infrared image;spatial spectrum correlation;target detection0㊀引言空中目标监视任务日益严峻,呈现出目标多元㊁特性复杂㊁广域分布等特点㊂红外传感器[1]具有功耗低㊁重量轻㊁隐蔽性强等优势,广泛用于民用和军事领域㊂由于高速信号处理芯片㊁数字图像处理等技术的不断发展,红外图像目标检测得到不断拓展和充实完善,形成了大量理论体系[2]㊂按照红外传感器与目标的不同距离阶段划分,红外目标检测算84①收稿日期:2020-07-25;修回日期:2021-03-13㊂作者简介:南京宏(1993 ),助理工程师,主要研究方向为光学/红外目标检测识别㊂E-mail:jinghongnan@ 通讯作者:张义超(1986 ),高级工程师,主要研究方向为空间飞行器电气系统设计㊂E-mail:yichao.zhang@法包括弱小目标检测算法和面目标检测算法㊂在弱小目标检测阶段,目标与红外传感器距离远,由于大气衰减㊁光学散射等因素,目标成像面积小,通常只占几个像素而不具有形状㊁纹理和结构信息,且易受背景噪声干扰,具有一定检测难度㊂国内外学者设计了众多的红外目标检测方法,传统的单帧图像检测方法包括最大均值滤波[3]㊁To-phat滤波[4,5]和小波变换[6]等,但是上述方法在目标信噪比较低时的虚警率高㊂为了同时实现低虚警率和高检测率,利用基于多显著图融合的方法[7,8]和基于稀疏表示的方法[9]实现低信噪比红外目标检测,但是上述方法由于迭代计算导致实时性差㊂近年来出现了基于人类视觉系统(HVS)的红外弱小目标检测方法[10-13],该系列方法通过定义和计算目标与周围背景的局部对比度实现背景抑制和目标增强,从而有效提取目标㊂然而,上述方法仅采用单一波段的红外图像完成目标检测,而超远距离的空中目标成像能量微弱㊁信噪比低,仍存在检测率低㊁虚警率高的问题㊂针对上述问题,本文研究多波段红外目标的空谱关联检测算法㊂1㊀基于空谱关联的多波段红外目标检测算法本文以多波段红外视频为输入信息,针对目标远距离成像能量微弱㊁信噪比低的问题,提出了空谱关联的目标检测算法,总体算法流程如图1所示,包括局部对比度提升的多尺度目标空域检测㊁多波段红外图像的潜在目标光谱鉴别两部分㊂图1㊀基于空谱关联的目标检测总体算法流程Fig.1㊀The overall flow of spatial spectrum correlation target detection algorithm 1.1㊀局部对比度提升的多尺度目标空域检测1.1.1㊀多波段红外图像预处理传统的图像预处理方法包括中值滤波和均值滤波㊂然而,针对远距离目标探测的目标信噪比低㊁点源分布特点,上述预处理方法存在噪声和目标同时滤除的问题㊂由于目标中心点对其八邻域存在一定的红外辐射影响,而噪声中心点孤立存在,所以噪声八邻域的灰度值都很小㊂利用目标邻域与噪声邻域的差异性,本文设计目标保护的高效去噪方法:d cen=18ð8i=1|I cen-I i|(1)㊀㊀其中,d cen表示中心像素灰度值与其八邻域像素灰度值差值的绝对值之和,I cen表示中心像素灰度值,I i表示邻域像素i的灰度值㊂I(x,y)=I(x,y)㊀㊀㊀㊀㊀㊀d cenɤTh dmediumfilter(I(x,y))d cen>Th d{(2)㊀㊀式(2)中,设定阈值Th d,I(x,y)为图像位置(x, y)处的灰度值,mediumfilter(㊃)表示3ˑ3中值滤波㊂在图像预处理过程中,计算每一个像素点的d cen,并与Th d进行比较,如果大于该阈值,则认为是潜在的噪声点,并采用3ˑ3中值滤波进行去噪,否则保留原始灰度值㊂1.1.2㊀多尺度块局部对比度计算在完成图像预处理后,图像存在目标及少量背景噪声㊂本文采用一种多尺度块局部对比度测量方法,进行目标增强和背景抑制,提升目标信噪比㊂针对红外目标局部对比度高于背景局部对比度的特点进行算法设计㊂由于目标面积不超过3ˑ3像素,所以给定尺度sˑs(s=2,3),则中心块区域设为T,其八邻域为B㊂图2㊀图像块八连通域结构图Fig.2㊀Connected domain structure of image block942021年第2期南京宏,等:多波段红外目标的空谱关联检测算法㊀㊀定义目标T 与背景B i 的不相似度为:D (T )=d (T ,B 1)d (T ,B 2)㊀︙d (T ,B 8)æèççççöø÷÷÷÷(3)㊀㊀其中:d (T ,B i )=m T -m B i (i =1,2, ,8)(4)㊀㊀m T 和m B i 分别为中心块区域及其背景区域的灰度均值,计算块局部对比度:d n =d (T ,B i )ˑd (T ,B i +4)(5)㊀㊀由于d n 包含四个值,选择最小值d min 作为当前中心块的局部对比度值㊂采用图像滑窗的方式计算多尺度s ˑs (s =2,3)的局部对比度㊂以多尺度最大响应值代替原始区域像素值并构建对比度响应图,即可实现红外目标增强与背景抑制㊂依据公式(6)对对比度图进行阈值分割和目标提取㊂图像局部对比度图的均值为μ,方差为σ,则定义二值化全局阈值T :T =μ+kσ(6)㊀㊀其中,k 是可调节参数㊂在完成图像阈值分割后,统计二值化图像中的连通体作为目标候选区域,并提取质心位置,得到单帧空间域潜在目标位置结果,如图3所示㊂(a)短波图像㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(b)中波图像㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(c)长波图像㊀㊀图3㊀图像增强及潜在目标检测结果Fig.3㊀Image enhancement and potential target detection result㊀㊀由图3可知,在同一探测场景不同波段图像中,潜在目标检测结果存在差异㊂图中圆圈标记了三个5空间电子技术2021年第2期波段均检测到的潜在目标㊂所以需要实现多波段红外图像的目标光谱鉴别㊂1.2㊀多波段红外图像的潜在目标光谱鉴别1.2.1㊀潜在目标及背景光谱提取根据多波段红外图像的潜在目标检测结果,得到数据Y =[Y 1,Y 2,Y 3]T =[y 1,y 2, y N ],其中,Y k 为第k (k [1,3]个波段图像灰度值,y i 为第i (i [1,N ])个潜在目标像元的质心位置,N 为潜在目标像元总数㊂为了实现多波段红外图像的潜在目标光谱鉴别,首先需要采集潜在目标光谱和背景光谱,为分析光谱特征的差异性奠定基础,如图4所示㊂图4㊀多波段红外图像的潜在目标及背景光谱提取结果Fig.4㊀Spectrum extraction result of potential target and background in multiple band infrared image㊀㊀分析图4可知,背景光谱整体平滑且灰度值较低,而潜在目标光谱中部分波段的灰度值较高㊂然而,部分潜在目标受到噪声的影响需要剔除㊂所以利用光谱信息保留有效目标㊂1.2.2㊀多波段图像RX 异常检测为了描述目标光谱与背景光谱的差异性,采用RX 异常检测方法,设F 0表示异常不存在,F 1表示异常存在,则二元假设可表示为:F 0ʒy =O nF 1ʒy =s t +O n(7)㊀㊀式中,O n 表示背景噪声向量,s i 表示异常像元(目标)的光谱向量㊂假设待检验的光谱向量y i 来源于两个具有相同协方差矩阵C b 与不同均值的高斯分布㊂在假设F 0下,y i (背景)服从高斯分布N (0,C b );在另一假设F 1下,y i (目标)服从高斯分布N (s t ,C b ),则针对潜在目标光谱集合中的像元y i ,RX 方法的光谱检测结果可表示为:RX (y i )=(y i -yb )T C -1b (y i -yb )(8)㊀㊀式中,yb ㊁C b 分别为背景光谱的均值向量与协方差矩阵㊂设y bset =[y b 1,y b 2, ,y bN ]为背景像元集合,N 为背景像元总数,则yb ㊁C b 的计算公式为:yb =1N ðNi =1y bi(9)C b =1N ðNi =1(y bi -y b )(y bi -y b )T (10)㊀㊀设阈值为η=mean(RX ),如果RX (y i )ȡη,则像元y i 为空谱检测的目标结果㊂2㊀结果分析首先分析目标检测性能评价指标,并对算法进行定量分析和定性分析㊂2.1㊀性能评价指标本文采用平均检测准确率(TPR )和平均虚警率(FAR )两个指标进行定量分析:TPR =D nR nˑ100%(11)FAR =F pT pˑ100%(12)式中,D n 表示实际检测到的目标数量,R n 表示真实存在的目标数量,F p 表示误检测的像素总数,T p 表示图像全部像素数㊂2.2㊀算法定量分析本文提出的多波段红外目标的空谱关联检测算152021年第2期南京宏,等:多波段红外目标的空谱关联检测算法法包括空间域候选目标检测和光谱域目标精确鉴别两部分内容,实现 空间域快速提取+光谱域精确鉴别 的空谱关联检测㊂本文采用3类背景㊁2类光照条件共计6种典型场景,每个场景中包含180帧多波段图像(短波红外㊁中波红外㊁长波红外),每帧图像中包含3个目标和一定的背景噪声,分阶段验证本文算法的性能㊂2.2.1㊀单波段图像的空间域目标检测结果分析本文提出的空间域目标快速提取算法模块包含多波段红外图像预处理和多尺度块局部对比度计算两部分内容㊂基于6种典型场景的中波红外图像,将本文算法与三种通用的单帧图像目标检测算法LCM[11]㊁MPCM[12]和HB-MLCM[13]进行性能对比,结果如表1所示㊂表1㊀本文空间域检测方法与其它算法的性能对比结果Tab.1㊀Result comparison of our spatial domain detection method and other detection methods 评价指标LCM MPCM HB-MLCM本文方法平均TPR61.32%79.43%85.70%90.73%平均FAR7.12ˑ10-6 3.17ˑ10-6 2.79ˑ10-6 1.11ˑ10-6㊀㊀由表1可知,基于6种典型场景的中波红外图像,本文空间域检测方法的平均TPR为90.73%,平均FAR为1.11ˑ10-6,均优于其它三种对比的方法㊂结果表明本文采用的 图像空间域预处理+多尺度块局部对比度计算 可以有效剔除噪声,提高检测率并降低虚警率㊂2.2.2㊀多波段图像的光谱域目标检测结果分析在单波段图像空间域目标检测结果分析的基础上,对比单波段目标检测与多波段空谱关联检测的结果,如表2所示㊂表2㊀单波段目标检测与多波段空谱关联检测结果对比Tab.2㊀Result comparison of single band target detection and multiple band correlation detection 评价指标短波红外中波红外长波红外多波段红外平均TPR92.04%90.73%88.58%98.35%平均FAR 1.11ˑ10-6 1.11ˑ10-6 1.09ˑ10-67.50ˑ10-7㊀㊀由表2可知,多波段空谱关联检测的准确率和虚警率均优于单一波段㊂其中,多波段检测的平均TPR为98.35%,性能优于短波约6%㊁优于中波约8%㊁优于长波约10%;而多波段检测的虚警率比任意单一波段降低了约30%㊂所以,多波段空谱关联检测结果优于任意单一波段的空域检测结果,验证了 空谱关联检测 的有效性㊂2.3㊀算法定性分析本文定性分析算法结果,场景中包含180帧多波段图像,每帧图像包含3个目标和一定的背景噪声㊂为了方便展示,将目标检测结果用红色矩形框标记在中波输入图像㊂多波段红外目标检测结果如图5所示㊂在第135帧至第160帧图像(以5帧为间隔)中,均准确检测到目标1㊁目标2和目标3,在第155帧存在两个虚警,在第135㊁140㊁145㊁150㊁160帧不存在虚警㊂本文提出的多波段红外目标空谱关联检测算法适用于不同背景和不同光照条件,在保持较低虚警率的前提下,可以有效检测目标㊂25空间电子技术2021年第2期图5㊀多波段红外目标检测结果Fig.5㊀Multiple band infrared target detection result3㊀结论针对远距离多波段空中目标探测,本文提出了基于空谱关联的多波段红外目标检测算法,基于局部对比度提升的多尺度目标检测实现潜在目标提取,并利用多波段红外图像的潜在目标光谱鉴别实现虚警剔除㊂利用多波段(短波1μm~3μm㊁中波352021年第2期南京宏,等:多波段红外目标的空谱关联检测算法3μm~5μm㊁长波8μm~10μm)红外图像数据,在不同背景㊁不同光照条件的场景下验证了空谱关联目标检测算法性能㊂实验结果表明:多波段空谱关联检测结果优于任意单一波段的检测结果,目标检测准确率达到98.35%,而虚警率仅为7.5ˑ10-7㊂参考文献:[1]㊀孙刚.大视场红外搜索系统目标检测关键技术研究[D].长沙:国防科学技术大学,2015.[2]㊀温和,段崇棣,王伟伟,等.一种稳健的多帧联合虚假航迹剔除算法[J].空间电子技术,2019,16(2):40-47.[3]㊀DESHPANDE S D,MENG H E,VENKATESWARLU R,et al.Max-mean and Max-median Filters for Detection ofSmall Targets[C]//SPIE's International Symposium onOptical Science,Engineering,and Instrumentation,1999,3809:74-83.[4]㊀BAI X Z,ZHOU F G.Analysis of New Top-hat Transfor-mation and The Application for Infrared Dim Small TargetDetection[J].Pattern Recognition,2010,43(6):2145-2156.[5]㊀刘晓磊,董小萌,潘忠石,等.空中隐身目标天基探测技术浅析[J].空间电子技术,2020,17(3):8-12. [6]㊀LI L Q,TANG Y Y.Wavelet-hough Transform with Appli-cations in Edge and Target Detections[J].InternationalJournal of Wavelets Multiresolution and Information Pro-cessing,2006,4(3):567-587.[7]㊀NASIRI M,MOSAVI M R,MIRZAKUCHAKI S.IR SmallTarget Detection Based on Human Visual Attention UsingPulsed Discrete Cosine Transform[J].IET Image Pro-cessing,2017,11(6):397-405.[8]㊀DONG L L,WANG B,ZHAO M,et al.Robust InfraredMaritime Target Detection Based on Visual Attention andSpatiotemporal Filtering[J].IEEE Transactions on Geo-science and Remote Sensing,2017,55(5):3037-3050.[9]㊀GAO C Q,MENG D Y,YANG Y,et al.Infrared Patch-im-age Model for Small Target Detection in A Single Image[J].IEEE Transactions on Image Processing,2013,22(12):4996-5009.[10]㊀HAN J H,MA Y,ZHOU B,et al.A Robust InfraredSmall Target Detection Algorithm Based on Human Vis-ual System[J].IEEE Geoscience and Remote SensingLetters,2014,11(12):2168-2172.[11]㊀CHEN C L P,LI H,WEI Y T,et al.A Local ContrastMethod for Small Infrared Target Detection[J].IEEETransactions on Geoscience and Remote Sensing,2014,52(1):574-581.[12]㊀WEI Y T,YOU X G,LI H.Multiscale Patch-based Con-trast Measure for Small Infrared Target Detection[J].Pattern Recognition,2016,58(4):216-226. [13]㊀SHI Y F,WEI Y T,YAO H,et al.High-boost-basedMultiscale Local Contrast Measure for Infrared SmallTarget Detection[J].IEEE Geoscience and RemoteSensing Letters,2018,15(1):33-37.45空间电子技术2021年第2期。
空间大视场多波段激光告警技术研究
四象限
红外焦平面
多波段
中图法分类 号 Ｔ ４ ：４４２ ； Ｎ２９ Ｖ ７．８
文献 标识码 Ａ
随着 越来越多 的大功率 杀伤性 激光器 实用 化 ， 卫
星受到激光攻击 的威胁 日益增大 ， 为此 必须 研究 星载
激 光告警技 术 。国 内外激 光 告 警 的设 备 大多 波段 单
一
告警头 ｌ １ ＝ ：＝ ｌＩ ２ １ｎ 卜＿ ．ａ ｌ ＿ ｌ ７ １ 告 警头 ｌ Ｉ ｉ ＝ ：＝ ＩＩ
ｌ １１ ｎ ５ ｌ广］—一 ３ １
波 段 能 量 密 度 粗 略 方位
、
视场角小 、 测 功 率范 围窄 、 坏 阈值 低 ， 探 破 且大 多
３１ｎ Ｈ ｌ ａ ｌ ８
具有机 械转动部件 ， 不适合 卫 星平 台使 用 。在充 分调 研 的基础上 ， 开发 了一种 以 四象 限探 测 器作 为概 研究 率告 警 ， 以红 外焦 平 面探 测 器作 为 精确 告 警 的 系统 ，
它适 用于全红外 波段 的空 间激光告警 。
告警 头 ｌ曼 曼 ． 合 处 理
极 限 。设计 上 采用 了类 似 ｆ一０镜 头 原理 ， 在全 视 场
１０ 范 围内像 高与视 场 角 的正弦 成正 比， 小 畸变 。 ２。 减 由于 光学 系统 的 聚焦 效 果 ， 得 红 外 焦 平 面探 使
告头 曼 警 瞎 ｛
．
维普资讯
１ ５期
季 海 兵 ： 间大 视 场 多波 段 激 光 告 警 技 术 研 究 空
２ ６ ２１
１．￣ ３ ｍ ．１ Ｕ
—
—
境 的第 二 面均 为高 次非球 面 。ＭＴ Ｆ设计 值接 近衍 射
光学隐身技术实现原理
光学隐身技术实现原理光学隐身技术是一种运用光学原理来使物体或者目标在光学波段上具有隐匿性的技术。
这种技术在军事、航空航天等领域具有重要意义。
通过光学隐身技术，可以使目标对敌方雷达系统和红外感应设备具有较低的探测概率，从而提高目标的生存能力和战斗效果。
实现光学隐身的技术原理主要包括反射抑制、吸收抑制和散射抑制。
下面将分别介绍这三种主要的光学隐身技术实现原理。
首先，反射抑制是光学隐身技术中最基本且最重要的原理之一。
光线在物体表面发生反射时，会改变光线的传播方向，从而使目标变得可见。
反射抑制技术主要通过设计特殊的材料和表面结构来减小和控制反射光的强度和角度。
例如，采用具有特殊折射率的涂层材料，可以使光线发生折射从而改变传播方向，减少反射；此外，通过设计多层薄膜结构，可以实现在特定波长范围内反射率的降低，进一步减小反射光的强度。
其次，吸收抑制是另一种常用的光学隐身技术实现原理。
通过选择具有特定吸收能力的材料，可以使光线在物体表面被吸收而不发生反射。
吸收抑制技术的关键是设计和使用具有高吸收率的材料。
这些材料通常具有特定的光学性质，如吸收波长范围、吸收率和光线入射角度等。
例如，采用特殊的红外吸收材料可以有效地吸收红外波段的能量，使目标在红外感应设备上具有较低的探测概率。
最后，散射抑制技术也是光学隐身技术的重要组成部分。
散射抑制是通过设计物体表面的散射特性来使目标对雷达系统的暴露面积减小。
散射抑制技术可以通过结构设计和材料选择来实现。
例如，采用吸音泡沫或者表面棱镜结构，可以有效地减小目标表面的散射反射，从而减小雷达系统的返回信号。
除了以上几种主要的技术原理，光学隐身技术的实现还与环境条件以及目标本身的特性密切相关。
例如，光学隐身技术对于光线的极化特性和入射角度的敏感性较高，因此在实际应用中需要考虑这些因素。
此外，光学隐身技术还需要与其他隐身技术相结合，如雷达隐身技术和声波隐身技术等，才能形成综合的隐身效果。
总之，光学隐身技术实现原理主要包括反射抑制、吸收抑制和散射抑制。
机载光电侦察装备发展现状分析
机载光电侦察装备发展现状分析作者：张岚赵显宇熊钟秀来源：《航空科学技术》2022年第07期摘要：本文主要从航空侦察平台、典型机载光电侦察装备、机载光电侦察技术三个方面介绍机载光电侦察系统的发展现状及光电侦察技术研究现状。
重点分析了多光谱探测、偏振探测、基于深度学习的目标识别等多种光电侦察技术的原理及应用发展趋势。
最后，通过分析航空平台和光电探测技术的发展趋势，提出我国机载光电侦察装备的发展建议。
关键词：侦察；光电探测；机载装备中图分类号：V248.1文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2022.07.001基金项目：高分辩率对地观测系统重大专项（52-L10D01-0613-20/22）在现代军事斗争中，信息的获取能力成为决定战争发展的主要因素。
美国等西方国家将情报、监视和侦察系统（ISR）所涉及的装备、数据综合到一起供作战指挥与决策。
后来美国又将ISR系统与指挥（command）、控制（control）、通信（communication）和计算机（computer）系统统一到一起，形成C4ISR系统，构成现代军队的神经中枢。
机载光电侦察作为C4ISR系统的重要一环，是指利用光电探测手段，在飞机等航空平台上获取敌方目标分布、地形信息、人员及装备活动的军事斗争手段。
光电侦察装备是指利用目标及背景对各类光源的不同反射特性或其自身辐射的差异来进行探测、识别乃至瞄准、跟踪的军用仪器或系统。
相对雷达、声学等侦察设备，光电侦察装备成像效果直观，利于人员判读；光电侦察设备大多属于无源探测设备，隐蔽性好，不容易被敌方探测；并且光电侦察设备抗干扰性能好，可以在强电磁对抗环境中工作，是侦察体系中不可或缺的重要装备。
机载光电监视侦察系统能够利用航空平台快速、灵活的优势高效地对目标进行大范围、远距离侦察，提供实时的战场态势情报，数十年来，机载光电侦察装备的应用为军事斗争的形态带来了深远的影响[1]。
第八章 外差(相干)探测系统
y
KL K Ly Ks
K Lx
y
θ θ
O
x l z
O
D
x
图8.3– 1
坐标关系
注意到在探测器面上x=0， 则有 es=Es cosωst eL=EL cos(ωLt+KL sinθ·y) 在(0,y)点上的中频电流 iIF (0,y,t)=α·EsEL cos(ωIFt+KL·y·sinθ) =α·E E =α Es·EL cos(ωIFt+KL·y·θ) y θ) (8.3 - 6) (8.3 - 4) (8.3 - 5)
∆f =
C
λ
∆λ = 3 × 109 Hz 2
(8.1 - 15)
在外差探测中， 情况发生了根本变化。 如果取差 频宽度作为信息处理器的通频带∆f， 即
ωs − ωL ∆ f IF = 2π
= fs − fL
(8.1 - 16)
外差探测具有更窄的接收带宽， 外差探测具有更窄的接收带宽，即对背景光有良好 的滤波性能。 的滤波性能。
这里c是光速。
ω IF
c
(8.3 - 16)
总的中频电流为
iIF (t ) =
α
D∫
D/2
−D / 2
iIF (0, x, y )dy
∆ K IF Dθ sin 2 = α Es E L cos ω IF t ⋅ ∆ K IF ⋅ Dθ 2
(8.3 - 17)
y
K
s
K
L
θ
Kcos θ
O l
θ
Ksin θ
D
x
图 8.3 - 2 两束光平行但不垂直于探测器
考虑到sinθ≈θ， y点产生的中频电流iIF (0，y，t)可 以写为 iIF (0,y,t)=αEsEL cos(ωIFt+∆KIFy sinθ) 式中 (8.3 - 15)
非相干光光频一体化探测方法初探
非相干光光频一体化探测方法初探光电探测是信息获取的重要手段。
一般来说，探测设备要准确提供目标状态、图像、运动等细微特征，一些警戒和制导系统还要对目标属性进行判断，提供目标位置和距离等信息，识别目标并显示威胁等级。
探测系统的重要指标是探测距离，这就需要有较高的探测灵敏度。
对警戒系统来说，灵敏度、探测概率和虚警率存在相互制约的关系。
综合各种探测设备的特点，一般分为红外探测、紫外探测以及可见光探测。
随着半导体器件水平的提高，提高告警灵敏度的方法层出不穷。
传统的集成式多波段探测对目标的识别有很大好处，但是也带来系统复杂和成本高的缺点。
2021年丹麦技术大学首次利用可见光CCD观测红外光谱，实现了将非相干中红外光在室温下转换成了可见光波段的图像。
2021年，瑞典隆德大学的李中山教授利用该技术研发的产品用于发动机燃烧诊断，发动机燃烧发出的2.9-5微米波长范围内有一系列特征的谱段，例如水蒸汽的2.9微米辐射和二氧化碳4.3微米辐射等发射谱能够转换成可见光后被观测，并通过改变工作温度及极化周期来调整不同的光谱。
例如在某种飞机载告警设备中，根据目标不同探测波段，可将告警系统分为紫外告警系统和红外告警系统。
由于目前已知大气臭氧层可吸收绝大部分0.25～0.28微米波段的光，所以日盲区紫外告警也主要针对此波段的目标，来减少不必要的虚警。
此外，紫外告警系统所采用的增强型电荷耦合器件（ICCD，Intensified Charge Coupled Device）也具有操作灵敏度较高的优点，但其分辨率只有256x256，明显低于精确探测标准，且易产生虚警问题。
而红外告警系统则采用焦平面阵列器件，对目标3～5微米的波段进行探测，分辨率较高，最高可达1280x1024个像素，但其造价成本过高，且其探测灵敏度一般，对地物的虚警也比较高。
为提高系统性能，采用红外、紫外和可见光多波段比色探测（表1），可较好解决这些矛盾。
为此，本文提出光频一体化的解决办法，旨在最终能够实现单光子水平的探测和多波段比色判别。
光学多孔径成像系统成像性能研究
光学多孔径成像系统成像性能研究一、本文概述随着科学技术的快速发展，光学多孔径成像系统作为一种先进的成像技术，已经在多个领域展现出其独特的优势和广阔的应用前景。
本文旨在全面深入地研究光学多孔径成像系统的成像性能，以期为该技术的进一步发展和优化提供理论支持和实验依据。
光学多孔径成像系统是一种通过多个小孔径同时捕获目标物体的像，再通过图像处理技术将各个小孔径所获取的图像信息融合，从而实现高分辨率、高清晰度的成像技术。
与传统的单孔径成像技术相比，光学多孔径成像系统具有更高的成像质量和更强的抗干扰能力，尤其在低光环境、复杂背景以及动态场景中表现出色。
本文首先介绍了光学多孔径成像系统的基本原理和组成结构，阐述了多孔径成像的基本理论和关键技术。
通过实验和仿真手段，详细研究了光学多孔径成像系统的成像性能，包括分辨率、对比度、畸变等关键指标。
本文还探讨了影响成像性能的各种因素，如孔径大小、孔径间距、光学元件质量等，并提出了相应的优化措施。
本文总结了光学多孔径成像系统成像性能的研究结果，展望了未来的研究方向和应用前景。
本文的研究成果将为光学多孔径成像系统的实际应用提供重要的理论支撑和实践指导，有望推动该技术在医疗、军事、航空航天等领域的广泛应用。
二、光学多孔径成像系统原理光学多孔径成像系统是一种利用多个小孔径进行成像的光学装置。
其基本原理是基于光的波动性和干涉现象，通过多个小孔径对物体进行成像，然后将这些子图像进行叠加和重构，从而得到物体的全貌。
多孔径成像系统的核心在于利用小孔径阵列对物体进行空间滤波。
当光线通过小孔径时，会发生衍射现象，形成衍射斑。
这些衍射斑携带着物体的空间信息，并通过干涉现象在成像面上形成子图像。
由于每个小孔径都对应一个子图像，因此多个小孔径就可以同时获得物体的多个子图像。
为了获得物体的全貌，需要对这些子图像进行叠加和重构。
这通常是通过计算机算法来实现的。
需要对每个子图像进行预处理，包括去噪、增强等操作。
红外探测器件在低温背景下的探测率测试
红外探测器件在低温背景下的探测率测试王世涛;张伟;王强【摘要】建立了红外探测器件低温背景探测率测试系统,实验研究了红外探测器件在低温背景下的探测特性,用于支持红外探测低温光学系统的合理设计.首先,介绍并分析了红外探测系统的噪声和响应特性,建立了低温光学系统设计与红外探测器件在低温背景下探测性能之间的关系；在热真空环境下搭建了基于变温面源黑体的低温背景探测率测试系统.然后,针对某红外器件在低温背景下的探测率进行了实验测量.最后,通过计算得到了低温背景下极限积分时间及探测特性相对于常温背景下的一般变化规律.实验结果表明:低温背景下极限积分时间及探测率均比常温背景下提高近20倍,提出的测试技术可为低温光学系统的指标设计提供依据与参考.%To support the correct design of cryogenic optical systems, a measuring system for the detectivity of infrared detectors in low temperature background was established and applied to some infrared detectors for testing their detection characteristics. First, the theoretical analysis for noise and response characteristics of an infrared acquisition system was introduced, and the relationship between the design of a low temperature optical system and the detectivity of infrared detector in the low temperature background was established. Then, a measurement system of detectivity in the low temperature background based on thermal vacuum enviroment was proposed, and experimental research on some infrared detectors in the low temperature background was accomplished. Finally, the variation regularities of limiting integration time and detectivity in low temperature compared with those in normal temperature case werediscussed as well. Experimental results indicate that both of the integration time and detecitivity in the low temperature background are 20 times that in normal temperature background. The regularity derived can satisfy the requirments of system index design of low temperature optical systems.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2012(020)003【总页数】8页(P484-491)【关键词】红外探测器件;探测率检测;低温背景;低温光学系统;光学设计【作者】王世涛;张伟;王强【作者单位】哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,哈尔滨黑龙江150001【正文语种】中文【中图分类】TN215;TP732.21 引言高分辨率高灵敏度是空间探测系统的发展方向。
光学信号处理中的多波长技术研究
光学信号处理中的多波长技术研究光学信号处理技术一直是现代通讯领域中关键的技术，这是因为在信号处理过程中，光信号是一种极为重要而又高效的信号传输方式。
在光学信号处理中，多波长技术的应用使得信号的传输更加高效、稳定，并提高了信号的质量。
在本篇文章中，我们将会探讨多波长技术在光学信号处理中的作用和研究现状。
一、多波长技术在光学信号处理中的应用多波长技术是一种基于多光束信号的光学信号处理技术，可以同时处理多路不同波长的光信号。
在现代通讯系统中，这种技术被广泛应用于光纤通信中。
利用多波长技术，可以将传输过程中的灯光信号转化为数字信号，从而使得信号传输更加高效、可靠和稳定。
多波长技术的具体应用包括了波长分复用系统（WDM）和波长交叉互换系统（OXC）。
在WDM系统中，多个不同波长的信号被传输到光纤中，利用WDM技术可以将它们分开，并在接收端重新组装成一个复合信号。
而OXC系统则可以在光纤通信中进行波长条带的切换和交换，这种技术可以实现对一些波长进行优先传输，以此来提高系统的传输效率。
二、多波长技术的研究现状目前，多波长技术在光学信号处理领域的研究已经有了很大的进展。
除了WDM和OXC系统之外，研究人员也开始探索其他应用多波长技术的领域。
例如，多波长技术在光学传感中的应用。
这种技术可以在不影响光学传感器灵敏度的情况下，提高信号的采集速率和分辨率。
研究者还探讨了多波长技术在光学成像中的应用，通过对不同波长的光进行过滤处理可以实现对不同深度物体的成像。
此外，多波长技术在激光相关性成像系统和光学串级滤波器中也得到了广泛的应用。
然而，多波长技术在信号处理中仍然存在着一些缺陷。
例如，波长分复用技术中，由于不同波长的光在光纤中的传输速率不同，可能会出现信号码间串扰和信号图案的失真等问题。
研究人员正在着手克服这些困难，以提高多波长技术在实际应用中的效果和性能。
三、结论随着信息技术的不断发展，多波长技术将在未来的光学信号处理中扮演越来越重要的角色。
SiPM光子探测性能分析及高精度多光子探测研究
SiPM光子探测性能分析及高精度多光子探测研究SiPM (Silicon Photomultiplier,硅光电倍增阵列),是一种新型的半导体光子计数探测器件,由数百至数千个硅雪崩光电二极管微元(Si-APD microcell)分别串联淬灭电阻而集成。
工作于盖革模式下的SiPM具有快速的光子响应速率、卓越的光子数分辨能力、较高的光子探测效率、宽的光谱响应范围、低的工作电压、较强的抗磁场干扰能力及抗冲击等性能优点,在微弱荧光探测、核医学成像、DNA排序、高能物理、天体物理等领域有着极其广泛的应用前景。
目前国内外对于SiPM的单光子探测性能及应用已有相关研究,但是并没有针对光子数量为几个到十几个范围内的多光子探测作深入研究。
因此,进一步研究SiPM的光子探测性能,对其高精度多光子探测进行统计分析,将是本文的工作重点。
本文以滨松公司的Hamamatsu S10362-11-050U系列SiPM作为多光子探测核心器件,从微元结构和工作原理出发,分析其多光子探测性能,然后通过大量的实验测试及数据统计分析,建立了基于SiPM的脉冲光信号的多光子探测数学模型,并对其响应的多光子数量进行了高精度统计计算。
具体工作内容包括：(1)分析了Hamamatsu S10362-11-050U系列SiPM的结构特点及其在盖革模式下的工作原理,给出了其微元的等效电路模型,并对器件关键参数做了详细分析；(2)设计了SiPM测试系统电路原理图、PCB板,搭建了SiPM暗计数测试系统,通过大量的实验测试数据,对暗计数波形进行了统计分析,为后续的高精度多光子计数探测提供了理论基础；(3)重点分析和研究了基于SiPM的激光脉冲信号高精度多光子探测。
设计了以激光脉冲作为的激励源的多光子测试系统,一方面对实验测试数据进行统计分析,建立了基本的高斯和分布(Sum of Gaussian distribution)数学模型；另一方面依据相干光源的分布特性,建立了基于SiPM的多光子泊松分布(Poisson distribution)数学模型,并根据两种数学模型对原始的测试数据进行统计匹配,给出匹配后的结果；最后结合理论推导及实验数据计算出了激光脉冲中所包含的光子数量,并对匹配效果做了比较,计算了两种数学模型下的相对均方误差RMSE;(4)重点分析和研究了基于SiPM的LED纳秒脉冲光信号多光子探测。
基于多光谱遥感技术的气象监测研究
基于多光谱遥感技术的气象监测研究气象监测是人们对大气、气象、气候变化等方面的观察、测量和预测的过程。
而现代多光谱遥感技术的出现，则给气象监测带来了全新的可能性。
通过多光谱遥感技术，我们可以更好地了解并预测天气变化，保障人们的生产、生活以及社会的稳定。
一、多光谱遥感技术的基本原理多光谱遥感技术是指使用多波段光谱来感知、诊断特定的地球表层目标的技术。
在气象监测中，其基本原理是利用不同波长的电磁波并采用不同的光谱分辨率，对气象要素进行探测和监测。
比如，在气象中，不同波长的光线对应的地表反射率会发生较大变化，通过这些变化，我们就可以对大气、云层、地表、水体等物体的反射和发射进行测量和分析。
二、多光谱遥感技术在气象监测中的应用1、利用多光谱图像技术对云层进行监测云层是气象监测中非常重要的一个参数。
利用多光谱遥感技术，我们可以更好地了解云层的厚度、类型以及云部分的液态和固态水含量等信息，从而帮助我们进行更准确地天气预测。
2、使用多光谱遥感技术监测大气污染大气污染对人们的健康和生产环境都会造成很大的危害。
多光谱遥感技术可以同时感知不同波长的光谱，通过分析大气中不同波长的光谱来推测出大气的污染情况，进而提供更好的防治措施。
3、利用多光谱遥感技术对气象灾害的监测在自然灾害方面，多光谱遥感技术可以帮助我们更好地预测气象灾害的发生。
通过气象卫星，在遥远的位置对自然灾害进行实时监测，及时发布预警，可以帮助人们更好地应对自然灾害。
4、利用多光谱遥感技术进行地表水体的监测地表水体的变化对于气象监测和自然灾害的预测都有重要的意义，而多光谱遥感技术在这方面也发挥了重要作用。
通过气象卫星对水体深度、水体温度、表面水体面积等因素进行监测，有助于我们更好地了解地表水体的变化情况，从而更好地进行气象监测和自然灾害的预测。
三、多光谱遥感技术在气象监测中的前景展望随着计算机和互联网技术的不断发展，以及遥感技术不断的创新和发展，多光谱遥感技术在气象监测中的应用前景将会越来越好。
光学交叉研究中的信息科学技术
光学交叉研究中的信息科学技术光学交叉研究属于一种交叉学科，它主要借助于信息科学技术来实现光学的高效利用和应用。
作为一种新兴领域，它已经逐渐成为了科学研究和发展的热点领域。
今天，我们将主要介绍光学交叉研究中的信息科学技术。
1. 光学交叉研究中的信息科学技术的概述光学交叉研究中的信息科学技术主要是将信息科学的理论、方法和技术应用到光学研究的方方面面中。
这些技术可以包括诸如数字光学、光学成像、复杂光学系统的仿真和设计、光学数据的编解码与存储、光学信号处理等等。
这些技术的出现，大大提高了光学研究的效率和精度。
在工程应用中，可以减少生产过程中的浪费和错误，提高产品的质量。
但是值得注意的是，光学交叉研究也有它自身存在的问题。
最根本的问题是如何在不同学科的交叉领域中做到知识和技术的紧密结合，以取得更好的研究效果。
此外，光学交叉研究的领域非常广泛，这给科学家的研究提出了更高的要求。
因此，在这一领域中还有很多的问题需要解决，以逐步推进研究的进展。
2. 数字光学在光学交叉研究中的应用数字光学，是光学交叉研究中最重要的分支之一。
它使用计算机和数字技术，对光学信号进行数字处理和转换。
通过这些技术，就可以实现信号的精确控制和处理，并将其转化为图像、视频、声音等多样化的信号形式。
数字光学在军事、医学、工业和科学研究等领域的应用非常广泛。
例如在科学研究中，它可以用来进行光学形变测量、光学相位控制、光学成像、光学信息处理、自适应光学、数字全息等等研究。
它的优点是可以高度精确地定量描述受测样品的变化，从而有效地利用光学元件和设备的能力。
3. 光学成像和全息成像技术光学成像为任意二维对象提供了三维展现的功能。
它可以将图像转化成数字形式，并将图像数据传送到电子显示器或计算机内存中进行处理。
光学成像技术是广泛应用于工业和科学研究领域的工具。
它可以使用光源或其他光学仪器来产生光学影像，这些影像可以用来识别不同种类的物质或了解材料的内部组成。
光学侦察卫星的目标探测概率分析
光学侦察卫星的目标探测概率分析
吴炜琦;张育林
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2006(028)004
【摘要】结合光学侦察卫星的特点建立了光学成像卫星目标探测概率与卫星轨道倾角、探测幅宽、访问间隔、目标特性等因素的关系模型.该模型明确了卫星技术性能指标和作战性能指标的相互关系,可作为对光学侦察卫星进行需求分析、顶层设计以及效能评估的依据.以大型舰船为探测目标,用仿真结果说明了模型的适用性.【总页数】4页(P14-17)
【作者】吴炜琦;张育林
【作者单位】国防科技大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073;中国酒泉卫星发射中心,甘肃,酒泉,732750
【正文语种】中文
【中图分类】V412
【相关文献】
1.基于微小卫星的空间目标光学探测定位方法 [J], 高玉东;崔凯凯
2.光学侦察卫星对迷彩伪装目标的威胁评估研究 [J], 刘承承;李少凯;张中华
3.光学侦察卫星对地机动目标侦察性能的评估 [J], 郭子淳;姜毅;李静;周帆
4.光学侦察卫星及反侦察技术综述 [J], 周彬
5.一种基于电子侦察和光学成像侦察的目标综合识别算法 [J], 康少单;王壮;胡卫东
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多光谱偏振探测对伪装目标的识别研究
多光谱偏振探测对伪装目标的识别研究王启超;赵大鹏;汪家春;陈宗胜;王科伟;陈斌【摘要】首先基于偏振探测原理，提出一种利用地物偏振信息识别伪装目标的方法。
然后研制了一套多光谱偏振探测系统，并编制了相应的图像处理软件。
最后利用该系统在400∼1000 nm波段内对林地型背景中的铁板和迷彩伪装板进行了多光谱偏振探测实验。
图像处理结果表明：地物背景和迷彩伪装板的偏振特性各不相同，与自然背景相比，伪装目标的偏振特性非常显著，利用偏振探测技术能够凸显背景中的伪装目标，提高目标探测和场景识别的准确度，相对传统的光强探测更容易从杂乱的背景中实现对伪装目标的有效探测与识别。
%By analyzing the principle of polarization detection, a method that was applied to recognize camouflage targets with their polarization information was presented. A multi-spectral polarization system was designed and the processing software was programmed. Then the experiment about the iron plate and camouflage plates placed on typical woodland background were conducted by the system at 400∼1 000 nm. The results of image processing and analysis indicate that the polarization characteristics of camouflage plates and background are different. By comparing with natural background, the polarization characteristics of camouflage plates are obvious. The result shows that the classical camouflage target can be detected and identified effectively by the spectral polarization technique. Consequently, compared with the traditional intensity detection, the spectral polarization detection technique is of significance to improve the veracity of detection of camouflage targets in mixed background.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】6页(P29-34)【关键词】多光谱;偏振探测;斯托克斯参量;伪装目标【作者】王启超;赵大鹏;汪家春;陈宗胜;王科伟;陈斌【作者单位】脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;中国人民解放军总参陆航部驻西安地区军事代表室，西安 710065;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037【正文语种】中文【中图分类】O436.30 引言传统伪装涂料的使用使得目标与背景之间能够近似实现“同色同谱”，因此，利用传统的光强探测手段难以有效识别和检测杂乱背景中的伪装目标。
分孔径中波红外多光谱成像光学系统的设计
分孔径中波红外多光谱成像光学系统的设计苏永鹏;谢洪波;王瑶;杨磊【摘要】为了同时获得目标的红外图像信息和光谱信息,设计了一种分孔径中波红外分波段成像光学系统.该系统可将位于成像器前方不同波段的目标红外场景通过分孔径方式成像到红外制冷型探测器的4个区域上.该系统通过内部分孔径的办法,在不同通道内放置滤光片的方式,实现在一个探测器上对3.5 μm～4.1μm、4.4μm～5μm、3.5μm～5μm、4.4 μm不同波段的目标同时成像.该系统F数为1.93,单通道的焦距为60 mm,MTF接近衍射极限,同时实现了在-40℃～+60℃的无热化需求,可以满足应用和指标需求.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】6页(P767-772)【关键词】红外光学设计;多光谱成像;分孔径成像;制冷型红外探测器【作者】苏永鹏;谢洪波;王瑶;杨磊【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN216引言中波红外光一般是指波长约在3 μm～5 μm的电磁波。
在自然界中，任何温度高于绝对零度的物体都在向外辐射各种波长的红外线。
因此根据各类目标和背景辐射特性的差异，就可以利用红外技术在白天和黑夜对目标进行探测、跟踪和识别。
自被提出以来，红外技术已经广泛应用于军用、工业应用、医学应用和科学研究应用等多个方面,如侦测导航、无损检测、胸部造影等[1-2]。
红外成像实质上是将被测物体的辐射能量转换为灰度级图片显示出来，然而由于红外系统的成像目标面积小、纹理特征难以分辨、光谱信息无法表征等特点，目标与背景之间的对比度较低、边缘模糊。
一文读懂：弹道导弹突防技术
一文读懂：弹道导弹突防技术弹道导弹是一种在火箭发动机推力作用下先按预定程序飞行、关机后再沿自由抛物线轨迹飞行的导弹，是目前各大国重要的火力投射手段。
随着弹道导弹威胁的不断增强，各国开始开发相应的反导技术，将天基、陆基、海基多平台传感器和拦截弹整合起来，打造战略防御盾牌。
为了击破这些“盾”，保证弹道导弹攻击的有效性，各国对突防技术（Penetration Aids）进行了大量研究，本文将对弹道导弹典型的突防技术进行简要阐述，并结合国外相关装备来对突防技术获得更好的理解。
文章仅供参考，观点不代表本机构立场。
弹道导弹突防技术研究作者：学术plus高级评论员张昊1. 突防措施简介弹道导弹突防措施是指通过不同手段提高弹道导弹突防概率、防止敌方拦截的技术手段，可有效提高对敌威慑力，是弹道导弹中不可缺少的重要组成部分。
突防手段必须满足如下几个原则：1）必须与其企图突防的防御系统相匹配，这意味着必须知晓防御系统的相关细节；2）突防手段占用进攻系统的体积、重量并从后者获取能量，不能影响导弹的功能或可靠性，意味着通过先进的系统工程将突防手段与载荷的其它部分进行集成；3）能够在发射环境中生存并在其意图的作战环境中发挥功能，在某些情况下还要考虑到空间再入技术，而这又是另一项重大的工程挑战；4）为了确保可靠，必须在空间以及再入环境下进行测试和测量，相比于在目标区内仅观测到再入飞行器抵达，其测试难度更大。
从技术上讲，发展突防技术在资金投入和研发周期上都需要付出很大的代价。
上世纪六十年代，美国每年在突防手段研发上的花费据称可达3~4亿美元。
英国在上世纪七十年代进行的Chevaline项目得到了美国有限的帮助，其费用超过了10亿英镑，从研究、开发到进入现役超过了十年。
美国政府问责局（GAO）关于美国导弹防御测试目标（包含了类似突防手段的技术）的报告指出，与目标性能有关的问题导致至少增加了10亿美元的预算，而目标故障和异常也对许多导弹自身产生了负面影响。
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随着 各 种 隐身 技术 的应 用 ，机 动 目标 的 可探 测 性 不 断降低 。依靠 单 一探 测 手 段 、单 一探 测 波长 的 探 测 方 式 已无 法 满 足 对 隐身 目标 的 高 概 率 探 测 需 求 。 因此 ，将 雷达 、红外 、激光 以及 可见 光 相 结合 的联合 探测 方 式逐 渐 成 为探 测 隐身 目标 的重 要 发展 方 向【 ｌ ～。联 合探 测手 段 可 以实现 对 隐 身 目标 高 概率 的探测 ，在很大程度上 弥补 了单一探测手段 的不 引 。
ｐ ｏ ａ ｉｔ． ｈ ｉｔ ｐｉａ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ａ ｌ ｐ ｒｔ ｎ ｅ ｉ ｒｎ ｄ ｌ ｗｈ ｎｄ ｔｃｉｎｐ ｏ ａ ｉｔ ｓ ｒｂ ｂ ｌｙ Ｔ ｅｉ ｎ ｔ ｌ ｔｃｉ ｔ ｍ ｂｅｔ ｏ ｅ ａｅｕ ｄ ｒ ｅ ｔ ｉ ｏ ｏ ｃ ｄ ｏ ｙ Ｓ ｏ ｄ ｍｏ ｅｓ ｅ ｅｅ ｔ ｒｂ ｂ ｌｉ ｏ ｉｅ ｏ ｕ ｓ ｓｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｗｈ ｎ ｔｅ ｅ ｉ ｂ ｇ ｄｆｅｅ ｃ ｍｏ ｇ ｔｅ ｐ ｏ ａ ｉｔ ｓ ｈ ｅ ｉｉｔｏ ｔ ａ ｅｅ ｔ ｎ ｆ ｓ ｂ ｔ ｍｓ ａｅ ｌｗ ｅ ｒ Ｓ ｉ ｉ ｒｎ ｅ ａ ｎ ｒ ｂ ｂ ｌ ｉ ．Ｔ ｏｎ ｐ ｉ ｌｄ ｔｃｉ ｙ ｎ ｈ ｈ ｉｅ ｃ ｏ
【 摘要 】 针对 光学联合 探测子 系统探 测概 率的不同特点 ， 出一种新 的 系统工作模 式，使 系统的最终探测概率有较 大提 提 高。当子 系统的探测概率 均比较 低时 ，直接对子 系统 的探测数据进行 融合 ，可以获得较 高探 测概 率； 当各子 系统探测概率相
差较大时，可先对探测数据进行选择，然后再进行数据融合，这样可以在总探测概率减小不大的情况下，使虚警概率明显降
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第 ３ ７卷
第 ３期
电 子 科 技 大 学 学 报
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低。
关
键
词
数据 融合； 探测概 率； 联合 探测； 隐身 目 标
０３ ４ 文献标识码 Ａ
中图分类号
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Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １ ３ ． Ｍ ａ ０ ８ ｙ２ ０
２０ 年５ ０８ 月
Байду номын сангаас
多波段光 学探测 系统 的探测概 率研 究
朱 彬 ，胡 玮２ ，邓 科２ 幺周 石２ ，
（、成 都大 学信 息 网络 中心 １ 成都 ６０ ０ ； ２ １ １６ ．电子 科技 大 学空 天科 学技 术 研 究 院 成都 ６ ０ ５ ） １０ ４