探测与识别技术
探测与识别技术
对固定或移动目标进行非接触测量，而测量到的信号经过特殊识别方法正确得到相关信息的过程。
⏹目标截获（Target Acquisition）：是将位置不确定的目标图像定位，并按所期望的水平辨别它的整个过程。
目标获取包括搜寻过程和辨别过程。
⏹搜寻（Search）：是利用器件显示或肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获目标的过程。
⏹位置确定（Localize）：通过搜寻过程确定出目标的位置。
⏹辨别（Discrimination）：是指目标在被观察者所觉察的细节量的基础上确定看得清的程度。
辨别的等级可以分为探测、识别、确认。
⏹探测（Detection）：可分为纯探测（Pure Detection）和辨别探测（Discrimination Detection）两种。
前者是在局部均匀的背景下察觉一个物体。
而后者需要认出某些外形或形状，以便将目标从背景的杂乱物体里区别出来。
⏹识别（Recognition）：是能辨别出目标属于哪一类别（如坦克、车辆、人）。
⏹确认（Identification）：是能认出目标，并能足够清晰地确定其类型。
声压就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
声强是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率，即单位面积上的平均功率。
采用对数强度叫做声强级 由“声纳”是英文缩拼读音的谐音，其原意是“声音导航和测距”，是利用声波进行水下探测、识别、定位和通信的电子设备⏹ 由纵波和横波叠加而成的，沿介质表面传播，并随传播深度的增加而呈指数衰减。
⏹ 运动轨迹为逆进椭圆，弹性介质的质点运动在地表处位移的水平分量与垂直分量的幅值比约为2/3 。
⏹ 瑞雷波的传播速度略小于同一介质中横波的传播速度。
⏹ 一般来讲，瑞雷波频率较低，其主要频率成分集中在0~140Hz 范围内。
在均匀介质条件下，瑞雷波的频率与其传播速度无关；而在非均匀介质条件下，瑞雷波速度随频率变化而变化。
水声探测中的信号分类与识别技术
水声探测中的信号分类与识别技术在广阔的海洋世界中，水声探测就如同我们在黑暗中寻找光明的眼睛。
而在这一过程中，信号分类与识别技术则是关键的核心，它能够帮助我们从复杂的水声环境中提取有价值的信息，为海洋探索、资源开发、国防安全等众多领域提供重要的支持。
水声探测中的信号可以说是五花八门，多种多样。
有的像轻柔的低语，有的像猛烈的咆哮，有的持续而稳定，有的则短暂而急促。
要对这些纷繁复杂的信号进行准确分类和识别，可不是一件容易的事情。
首先，让我们来了解一下水声信号的特点。
水声信号在传播过程中会受到多种因素的影响，比如海洋的温度、盐度、深度，以及海底的地形、障碍物等等。
这就导致水声信号在传播过程中会发生折射、反射、散射等现象，使得接收到的信号变得复杂而模糊。
为了应对这种情况，科学家们想出了各种各样的方法来对水声信号进行分类和识别。
其中一种常用的方法是基于特征提取的技术。
这就好比我们通过观察一个人的眼睛、鼻子、嘴巴等特征来识别他的身份一样，对于水声信号，我们也可以提取一些特定的特征，比如频率、幅度、相位、持续时间等等。
通过对这些特征的分析和比较，我们就能够对不同类型的信号进行分类。
在特征提取的过程中，我们需要使用一些数学工具和算法，比如傅里叶变换、小波变换等等。
这些工具能够帮助我们将复杂的时域信号转换到频域或者其他域中，从而更方便地提取出有用的特征。
除了特征提取，模式识别技术也是水声信号分类与识别中的重要手段。
常见的模式识别方法有决策树、支持向量机、神经网络等等。
以神经网络为例，它就像是一个拥有无数个神经元的大脑，通过对大量的训练数据进行学习，它能够逐渐掌握不同类型水声信号的特征和规律，从而实现对未知信号的准确分类和识别。
然而，在实际应用中，水声探测中的信号分类与识别技术还面临着许多挑战。
比如，海洋环境的复杂性和不确定性会导致信号的特征发生变化，这就给特征提取和模式识别带来了困难。
此外，噪声的干扰也是一个不容忽视的问题。
探测与识别技术
探测与识别技术引言探测与识别技术是现代科技中不可或缺的一部分，因为它能在多个领域中为人类带来极大的便利和利益。
本文将介绍探测与识别技术的基本原理和常见应用领域，并探讨其在未来的发展趋势和挑战。
一、探测技术1. 基本原理探测技术是指通过不同形式的能量或信号来获取对某物体、现象或信号的识别、检测、监测和测量等信息过程，其基本原理是将物体或现象转化为可测量的信号并通过信号处理装置进行处理后输出结果。
2. 常见探测技术（1）雷达技术雷达技术利用电磁波在空气或其他介质中的传输和反射，通过测量信号的时间差和频率差等特征来识别、跟踪和探测目标。
广泛应用于航空、军事、气象、地质勘探等领域。
（2）红外技术红外技术利用红外光的能量和波长与物体的特定属性相互作用，通过感应和探测物体发出的红外辐射或对周围红外辐射的反应来进行识别、跟踪和探测。
广泛应用于安防、医疗、工业生产等领域。
（3）毫米波技术毫米波技术是一种高频、高分辨率的无线通信技术，其利用毫米波的短波长和高频率来进行高速数据传输和远距离通信。
此外，毫米波技术还可用于跨境追踪、边境安全、人员筛查等领域。
二、识别技术1. 基本原理识别技术是指通过对目标物或信息进行分析、比对和匹配等操作，从而确定其身份或特征的技术过程。
其基本原理是将目标物转化为可测量的数据，并通过模式识别和数据挖掘等算法来进行分析和识别。
2. 常见识别技术（1）生物识别技术生物识别技术是一种通过人体生理特征进行身份识别的技术，如指纹识别、虹膜识别、面部识别等。
生物识别技术应用于人员出入、金融支付、医疗健康等领域，受到广泛关注和研究。
（2）智能图像识别技术智能图像识别技术利用计算机视觉和机器学习技术，从图像和视频等多种媒介中识别目标物和特征，并将其分类或归集。
智能图像识别技术应用于智能安防、智能交通、智能医疗等领域。
（3）语音识别技术语音识别技术是利用计算机视觉和人工智能技术，将人的声音信息转化为数字信号并进行语音分析和比对，以实现自动识别和处理。
目标探测与识别技术专业就业方向
目标探测与识别技术专业就业方向目标探测与识别技术是一门涉及多个学科的交叉领域，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，目标探测与识别技术在军事、安全、医疗、交通等领域发挥着重要的作用。
对于专业人才而言，掌握这一领域的技术和知识，将具备更多的就业机会和发展空间。
目标探测与识别技术的就业方向主要包括军事、安全、医疗、交通等领域。
在军事方面，目标探测与识别技术广泛应用于军事侦查、目标跟踪、导航制导等领域。
军事技术的不断发展对专业人才的需求量大，对于掌握目标探测与识别技术的人才将有更多的就业机会。
在安全领域，目标探测与识别技术可应用于视频监控、人脸识别、图像分析等方面。
随着社会安全形势的不断变化，对安全监控的需求越来越高。
掌握目标探测与识别技术的专业人才将在安防行业中有着广阔的就业前景。
在医疗领域，目标探测与识别技术可应用于医学影像诊断、疾病辅助诊断等方面。
医学影像技术在现代医疗中起着重要的作用，而目标探测与识别技术的应用可以提高医学影像的分析和诊断能力。
对于掌握目标探测与识别技术的医学专业人才而言，将能在医疗行业中找到更多的就业机会。
在交通领域，目标探测与识别技术应用广泛，如交通监控、智能驾驶等方面。
随着智能交通系统的不断发展，对目标探测与识别技术的需求也越来越大。
掌握这一技术的专业人才将在交通行业中有着广阔的就业前景。
目标探测与识别技术专业人才的就业前景广阔，但同时也面临一些挑战。
首先，随着技术的不断进步，目标探测与识别技术的发展也在不断变化，专业人才需要不断学习和更新知识，以适应行业的需求。
其次，目标探测与识别技术需要与其他学科相结合，形成多学科交叉的综合能力。
因此，专业人才需要具备较强的学习和沟通能力，以便与其他领域的专业人士进行合作。
作为目标探测与识别技术专业人才，应注重培养自身的核心竞争力。
首先，要掌握目标探测与识别技术的基本理论和方法，熟悉各种常用的目标探测与识别算法。
其次，要具备较强的编程和计算机技术能力，能够熟练运用相关软件和工具进行目标探测与识别的实验和模拟。
水下目标探测与识别技术
2.3.5 选通ICCD摄像机的方法
❖ ICCD摄像机主要分为非选通型和选通型两类： ❖ 非选通ICCD摄像机本身没有光快门，不具有快速开关的功能，
主要用于对微弱光图像信号的增强和放大； ❖ 选通ICCD摄像机是由具有快速开关功能的像增强器通过光纤
光在水下的衰减
❖ 水对光谱中紫外和红外部分表现出强烈 的吸收。这是由于水分子在这些谱带上 强烈的共振造成的。紫外共振起因于电 子的激发，红外共振起因于分子激发。
❖ 大部分波段的光在水下传播时都会受到强烈的吸收衰减，只有波长 在 0.5nm 左右波段的蓝绿光在水中的吸收衰减系数最小，穿透能力 最强，而且此波段又处于电磁波的“大气窗口”。
实现方法：
❖ Matlab图像处理函数； ❖ VC6.0以上版本编程； ❖ OpenCV（Open Source Computer Vision Library）专
业图像处理软件，结合Visual Studio 2005以上版本实现； ❖ Kinect ， OpenGL （ Graphics Library ） ， OpenNI
长基线带来的问题：
❖ 但实际上，长基线会引起下面两个问题: ❖ 引起双目系统联合视域缩小。随着基线的增加，区域离双目摄像机
会越来越远，使这个距离内的目标不可见。换用大视角镜头可以克 服这个难题，但同时大视角镜头又会引发严重畸变等其他问题。 ❖ 增加立体匹配的难度。两个摄像机分别从不同角度观察同一目标， 所以观察到的目标有轻微不同，当基线加长，两摄像机观察到的目 标的差异增大，两幅图像的相关性下降，导致立体匹配更加困难。
❖ 在该系统中，非常短的激光脉冲照射物体，照相机快门打开的时间相 对于照射物体的激光发射时间有一定的延迟，并且快门打开的时间很 短，在这段时间内，探测器接收从物体返回的光束，从而排除了大部 分的后向散射光。
探测与识别技术
目标探测与识别技术调研报告摘要：目标检测与识别在军事上对于战场监视和侦察具有重要作用，是现代高科技战争中赢得战争胜利的关键因素之一。
目标检测与识别就是对目标及环境的探测、识别、跟踪、定位，提供目标的信息，探测技术包括微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术等目前各国对目标检测与识别的研究都十分重视，探测与识别技术在现代国防，工业，医学和空间等领域有着广泛的应用前景。
关键词：探测、识别、跟踪、定位、微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术。
引言：目标检测与识别在军事上对于战场监视和侦察具有重要作用，是现代高科技战争中赢得战争胜利的关键因素之一。
目标检测与识别就是对目标及环境的探测、识别、跟踪、定位，提供目标的信息，探测技术包括微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术等。
微光夜视技术在可见光和近红外波段范围内，将微弱的光照图像转变为人眼可见的图像，扩展人眼在低照度下的视觉能力。
微光夜视仪器可分为直接观察和间接观察两种类型。
直接观察的微光夜视仪，由物镜、像增强器、目镜和电源、机械部件等组成，人眼通过目镜观察像增强器荧光屏上的景物图像，已广泛用于夜间侦察、瞄准、驾驶等。
间接观察的微光电视，由物镜、微光摄像器件组成微光电视摄像机，通过无线或有线传输，在接收显示装置上获得景物的图像，可用于夜间侦察和火控系统等。
1934年，荷兰的霍尔斯特等人制成第一只近贴式红外变像管，树立起人类冲破夜暗的第一块里程碑。
随着夜视技术的不断进展，品种不断增多，目前主要有：主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像仪三种。
其中微光夜视仪与主动红外夜视仪相比，有着体积小、重量轻，而且由于工作方式是被动的，使用起来安全可靠，不易暴露的优点；和热成像仪相比虽然在性能上稍逊一筹，但其极高的性价比使其逐渐成为各国军队的主战夜视装备。
主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖，它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。
像增强器研制成功，使得夜视器材的发展产生了一个新飞跃。
空间目标探测与识别中的数据处理技术研究
空间目标探测与识别中的数据处理技术研究随着信息技术的日益发展，航天技术也在不断提高。
世界各国纷纷开始探索太空，开展空间探测与利用，包括定位导航、通信、卫星遥感、空间科学、天文观测等多个方面。
在空间探测过程中，数据处理技术起着重要的作用。
尤其是在空间目标探测与识别方面，数据处理技术对于实现任务、提高精度具有至关重要的作用。
本文就空间目标探测与识别中的数据处理技术研究展开讨论。
一、空间目标探测与识别空间目标探测与识别是现代空间技术的重要组成部分，它是指在太空中对各种空间目标进行探测与识别的过程。
其中，探测是指检测空间目标的存在与状态，包括目标的位置、速度、姿态等信息；识别则是指确定空间目标的种类、用途、质量等信息。
空间目标一般包括卫星、空间站、空间舱、太空垃圾等多种类型。
在探测与识别过程中，数据处理技术是必不可少的工具。
利用数据处理技术可以对目标的位置、形态、动态等信息进行分析和计算，判断其种类和用途，实现对目标的探测与识别。
二、空间目标探测与识别中的数据处理技术1. 光电数据处理技术光电数据处理技术是空间目标探测与识别中常用的技术之一。
光电数据处理技术是利用卫星对地面进行拍照或遥感数据的方式对空间目标进行探测与识别。
在数据处理过程中，首先需要进行图像增强，以提高数据的可视性，同时还需要进行图像分割和特征提取，以便针对每个目标分别进行分析和识别。
2. 雷达数据处理技术雷达数据处理技术是针对微波信号进行处理的一种技术。
雷达可以探测到隐蔽目标，解决光学探测不能解决的问题，如雾、云、夜晚等情况下的探测。
在数据处理过程中，首先需要进行信号处理，包括信号滤波、调制和解调等。
其次，需要对目标的距离、方位和速度进行解算和处理，最后对目标进行分类和识别。
3. 数据挖掘技术数据挖掘技术是一种通过分析大量数据，发现其中包含的未知模式和标志，用于预测和推测未来情况的技术。
在空间目标探测与识别中，通过对大量记录的空间目标数据进行处理和分析，可以发现目标之间的关系和规律，预测其运动状态和行为。
空间目标探测与识别方法研究
空间目标探测与识别方法研究一、概述空间目标探测与识别作为航天领域的重要研究方向，旨在实现对地球轨道上各类空间目标的精确探测和有效识别。
随着航天技术的不断发展，空间目标数量日益增多，类型也日趋复杂，这给空间目标探测与识别带来了前所未有的挑战。
深入研究空间目标探测与识别方法，对于提升我国航天事业的国际竞争力、维护国家空间安全具有重要意义。
空间目标探测主要依赖于各类传感器和探测设备，如雷达、光电望远镜、红外传感器等。
这些设备能够捕获空间目标的信号或特征信息，为后续的目标识别提供数据支持。
由于空间环境的复杂性和目标特性的多样性，探测过程中往往伴随着大量的噪声和干扰，这要求我们必须采用先进的信号处理技术来提取有用的目标信息。
空间目标识别则是基于探测到的目标信息，利用模式识别、机器学习等方法对目标进行分类和识别。
识别的准确性直接影响到后续的空间态势感知、目标跟踪以及空间任务规划等工作的质量。
如何提高识别算法的准确性和鲁棒性，是当前空间目标识别领域的研究重点。
本文将对空间目标探测与识别方法进行深入研究，包括探测设备的选择与优化、信号处理技术的研究与应用、以及识别算法的设计与实现等方面。
通过对这些关键技术的探讨，旨在为提升我国空间目标探测与识别的能力提供理论支持和技术保障。
1. 空间目标探测与识别的背景与意义随着科技的飞速发展和人类对宇宙探索的深入，空间目标探测与识别技术逐渐成为当今科研领域的热点。
空间目标包括各类卫星、太空碎片、深空探测器以及潜在的太空威胁等，它们的存在与活动对人类的航天活动、地球安全以及宇宙资源的开发利用具有重要影响。
在空间目标探测与识别领域，通过高精度、高可靠性的技术手段对空间目标进行实时、准确的监测与识别，对于保障航天器的安全运行、预防太空碰撞、维护国家安全和促进航天事业的发展具有重要意义。
对于深空探测和宇宙资源的开发利用，空间目标探测与识别技术也提供了有力的技术支撑。
随着太空竞争的加剧，空间目标探测与识别技术也成为各国军事竞争的重要领域。
探测与识别 技术总结哦!!!
第一章绪论1．目标探测与识别：对固定或移动目标的非接触测量，测量的信号中包含距离、位置、方位角或高度信息等，这种测量的装置可以使固定，也可以是运动的，而测量到的信号经过特殊的识别方法能正确地给出相关的信息。
2．高新技术弹药：在弹药上采用了末端敏感技术、末端制导技术、弹道修正技术等，此类弹药都具有一定的目标探测功能。
3．“三打”：打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机。
4．“三防”：防侦查、防电子干扰、防精确打击。
5．智能导弹工作原理：智能雷弹由声传感器探测1000m左右直升机螺旋桨产生的噪声，一旦分析出这种信号，雷弹锁定其频率，当信号或噪声增加到一定水平时，第二个探测系统开始工作，它能探测到直升机的接近距离或敏感到直升机主螺旋桨下降气流产生的大气压力变化，一旦达到预定的距离或压力变化时，雷弹可被弹射到一定的高度爆炸，毁伤直升机。
6．水下反鱼雷三种三种方式：声纳、磁探测技术、两者的复合技术。
7．灵巧化的精确制导的两项关键的核心技术：1)高分辨率、高灵敏度的毫米波或红外探测敏感技术；2)智能化信息技术处理与识别技术。
第二章目标特性1．坦克的主要特性与特征：红外辐射特征、声传播特征、行驶过程中产生的地面震动特征。
2．大气窗口：在某些波长范围内，其辐射能较好地通过，几乎一切与大气有关的光学设备都只能去适应这些窗口。
3．喷气式飞机的4种红外辐射源：作为发动机燃烧室的热金属空腔、排出的热燃气、飞机壳体表面的自身辐射、飞机表面反射的环境辐射。
4．蒙皮辐射在8～14μm波段内占有极重要的地位的3个原因：1)蒙皮辐射的峰值波长约为10μm，正好处在8～14μm波段范围内；2)此波段的宽度较宽；3)飞机蒙皮的面积非常大，它的辐射面积比喷口面积大许多倍。
第三章声探测技术1.声压：声音为纵波，其传播引起空气的疏密变化，从而引起气压的变化，该压力与大气压的差值即为声压。
2.声强：垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率，也就是单位面积上输送的平均功率。
地下目标的探测与识别技术研究
地下目标的探测与识别技术研究地下目标的探测与识别技术研究随着科技的不断发展，地下目标的探测与识别技术也得到了极大的提升。
地下目标包括各类地下设施、管道、水源以及未爆炸的炸弹等，对于国家安全以及城市建设具有重要的意义。
本文将从地下目标的探测与识别技术的发展现状、主要方法以及存在的问题等方面进行论述。
地下目标的探测与识别技术主要有电磁方法、地球物理方法、化学方法以及声学方法等多种手段。
电磁方法是常见的一种技术，通过测量地下目标与地下土壤的电磁参数来判断地下目标的存在与否。
地球物理方法则利用地球物理场的异常变化来定位地下目标，例如利用重力场的异常来发现地下设施。
化学方法主要是通过检测地表土壤中的化学成分或气体浓度来判断地下目标的存在。
声学方法则是利用声波在地下的传播特点进行检测。
传统的地下目标探测与识别方法存在一些问题。
首先，传统的方法需要大量的人力和物力进行勘探工作，效率低下。
其次，传统的方法无法对地下目标进行精准的识别，可能误判或漏判。
此外，一些地下目标在掩埋深度较深或地质条件复杂的情况下，传统的探测方法效果受到限制。
近年来，随着技术的发展，一些新的方法被引入到地下目标的探测与识别中。
例如无人机技术，可以利用无人机搭载的各种传感器对地面进行高效率的勘探工作。
此外，激光雷达技术的使用也成为了一种常见的地下目标探测技术，通过对地面进行激光扫描，可以建立起高分辨率的地形模型，进而识别地下目标。
人工智能、机器学习技术也被应用于地下目标的探测与识别中，通过对大量数据进行分析和学习，可以实现对地下目标的自动识别。
然而，目前地下目标探测与识别技术仍然存在一些问题。
首先，由于地下目标的种类繁多，地质环境的复杂性以及目标与地下土壤之间的相互作用等因素的影响，地下目标的识别仍然存在一定的误差率。
其次，一些新技术的应用还面临着成本高、设备体积庞大等问题，使得这些技术无法广泛应用。
此外，一些地下目标在探测过程中可能受到人为因素的影响，例如周围环境的噪声干扰等。
水下目标探测与识别技术 (2)
❖ (3) 提高图像处理算法的实时性能。水下机器人在自主作业过程 中，需要机器人具有快捷准确的反应能力，实时性是其中一个重 要性能指标，如何提高水下光视觉系统各个环节的处理速度，在 实现水下机器人可靠定位与作业规划中具有重要的意义。
2.2.2 水下光场理论
❖ 水下微光成像系统研究是一项颇具规模的工程，涉及众 多关键技术：如水下辐射衰减特性，水下辐射光谱特性， 水下辐射背向散射，成像光谱匹配，选通技术，三维信 息获得方法与技术，多谱信息融合算法与技术，运动效 应，密封技术等。
❖ 沿光线前进方向的散射最强，而垂直方向最弱；与光前进相反的 方向的散射强度比前进方向附近的散射强度小3~4个量级。
2.2.2.3 光在水下的传播
❖ 在水下这个特殊的环境中，光在水中传输时衰减很大，因为水对 光有着严重的吸收和散射作用。因此人眼在水中不能看得很远。 即使通过人工照明的水下电视摄像机，一般也只能观察到十米远 处的物体。目前扩大水下观察距离的途径主要有以下三种：
水下机器人等水下载体上，用于水中目标侦察、探测、识 别等，可实施探雷、探潜、反潜网探测和潜艇导航避碰等。 ❖ 在民用领域，水下光电探测系统可用于水下工程安装、检 修，水下环境监测、救生打捞、海底地貌勘探、石油勘探 钻井位置测定、生物研究等海洋开发。 ❖ 水下成像技术是集微光夜视技术、水下探测技术、信息、 处理技术等交又融合的一项综合性高新技术，己成为光电 信息领域发展的一个重要方面。
空间目标探测与识别技术及国外发展现状
现在美国使用了近２０部雷达（ＵＨＦＮＩ－ＩＦ波段的ＡＩＴＡ取雷达，Ｃ波段的ＦＰＱ－１４雷 达，Ｘ波段的Ｈａｙｓｔａｃｋ雷达等）以及光电望远镜等光学设备用于探测和监视空间目标，其 空间目标监视系统构成了一个遍布全球的空间目标监视网。袁１为美国空间监视网地基监 视设备主要组成。
系统
相控阵雷达探 测系统
光电目标识别：指通过光电探测系统获取目标的辐射信息或图像信息，并对目标的辐 射／图像信息进行特征提取、处理、分析，最终达到目标几何特征、组成、功能的识别。光 学观测可以获取空间目标反射的可见光亮度、光学图像和红外辐射光谱。利用空间目标的 可见光亮度或红外辐射光谱的变化规律，可以推算目标的姿态稳定情况，再根据卫星的姿 态变化可以将工作卫星从大量的空间垃圾和失效卫星中区分出来；根据自适应光学望远镜 获取的高分辨率光学图像，可推算出目标的几何参数，并据此进行目标识别；红外光谱与 卫星太阳帆板材料、星体表面涂料和有效载荷材料等有关，根据红外光谱信号特征可以达 到识别同一批次或不同类型卫星的目的；此外，利用高分辨率的红外光谱信息和温度特性 还可以对空间目标进行细微特征识别和对有效载荷进行工作状态识别。光电目标识别采用 若干技术从不同的物理特征进行识别。主要的方法有：光度法识别、目标图像特征识别、
３．１ 美国空间目标探测与识别技术发展现状
美国出于利用空问和控制空闯的战略需耍，从６０年代就开始建设。空间探测与跟踪 系统”（ＡＰＡＤＡＴＳ），并随着技术的进步而不断完善，现已建立了庞大且完备的空间目标监 视系统。美国目前的空间目标识别研究主要集中在雷达数据的近实时处理和二维雷达成像 以及二维ＩＳＡＲ图像的特征提取上．２０世纪５０年代末，Ｄ．ＩＣＢａｒｔｏｎ用ＡＮ／ＦＰＳ．１６型跟踪 雷达详细记录了苏联刚发射的第二颗人造卫星ＳｐｕｂａｌｋⅡ的回波信号；２０世纪６０年代末， 林肯实验室为高级研究计划署研制的Ｃ波段观测雷达（简称ＡＬＣ０１７．）获得了近地空间目 标高质量的雷达图像；２０世纪７０年代末，以ＭⅡ林肯实验室研制的远距离成像雷达（ＬＲＩＲ） 为代表，探测距离可达人造卫星同步轨道，分辨率为２５ｅｒａ，实现了对远距离快速旋转目标 的二维雷达成像：目前，现有的Ｈａｙｓｔａｃｋ雷达是一部深空空闯成像雷达．可以产生２５ｅｒａ 分辨率的雷达距离多普勒图像。
目标探测与识别技术
1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意 义
进行多维处理需要产生多功能的“最佳”雷达信号波形并以适当的方式 发送和接收,利用这种编码信号为雷达提供一个包括时间域、频率域、幅 度域乃至极化的工作环境。信息处理器则用来对多个域的数据以矢量方 式进行处理,这样就可以在时间、频率、幅度、到达方向和极化等方面对 信号检测和定位。这种方法的主要优点在于它可以收集更多的能量,可以 利用不同信号域之间的交叉信息,降低在所有信号域中同时出现干扰的概 率,采用这种设计的毫米波雷达导引头在探测、识别、确定目标位置、延 伸域轮廓形状等方面的准确度、分辨率、抗干扰能力、自适应能力等都 会有所改进。
所谓高新技术弹药,指的就是采用了末端制导技术、末端敏感技术、弹道 修正技术等目标探测与识别技术,具有精确打击能力的弹药,此类弹药具 备一定的目标探测功能。
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1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求
图1-1给出了常用的目标探测工作方式,其中末制导技术根据制导的方式 不同,分别可使用可见光、红外、毫米波、声、静电等探测技术。通过目 标识别,控制弹丸跟踪、命中目标。目前正在发展和实际采用的制导方式 有自主式制导系统、遥控制导系统、寻的制导系统和复合制导系统,其中 20世纪80年代装备部队并在战场上使用的主要产品有美国的 M712Copperhead “铜斑蛇”激光制导炮弹和苏联/俄罗斯的“红土 地”2K25式激光末制导炮弹系统。
1.2.3 水下反鱼雷的发展需要自19世纪鱼雷问世到21世纪的今天,世界各 国在鱼雷的研制方面都有了长足的进展。西方主要国家的由水面舰艇发 射的反舰鱼雷虽然已被舰对舰导弹所代替,但是潜艇作为一种隐蔽的鱼雷 运载工具和发射平台,随着其技术的发展及发射的鱼雷越来越先进,对舰 船的威胁从某种意义上讲比反舰导弹更严重。
国外空间目标探测与识别系统发展现状研究
国外空间目标探测与识别系统发展现状研究一、本文概述随着科技的不断进步，空间领域的探索与利用已成为全球竞争的重要焦点。
空间目标探测与识别系统作为空间领域的重要组成部分，对于国家安全、空间科学研究以及空间资源开发等方面具有重要意义。
本文旨在全面梳理和分析国外空间目标探测与识别系统的发展现状，以期为我国的空间领域研究和应用提供有益的参考。
本文首先界定了空间目标探测与识别系统的基本概念和主要功能，为后续研究奠定基础。
接着，从技术角度对国外空间目标探测与识别系统的发展历程进行回顾，梳理了关键技术的演变和进步。
在此基础上，对国外空间目标探测与识别系统的应用领域和典型案例进行深入分析，揭示了其在国家安全、空间科学研究以及空间资源开发等方面的重要作用。
本文还对国外空间目标探测与识别系统的发展趋势进行展望，探讨了未来可能的技术创新和应用拓展。
结合我国的实际情况，提出了针对性的建议和思考，以期推动我国空间目标探测与识别系统的发展和应用。
通过本文的研究，我们可以更全面地了解国外空间目标探测与识别系统的发展现状和趋势，为我国在该领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
也为我国空间领域的科技创新和国家安全建设提供有力的支撑。
二、国外空间目标探测与识别系统概述随着科技的飞速发展，空间目标探测与识别技术逐渐成为世界各国竞相研究的热点领域。
目前，美国、俄罗斯、欧洲等国家和地区在空间目标探测与识别技术方面均取得了显著的进展。
美国作为空间科技领域的领先者，其空间目标探测与识别系统发展尤为成熟。
美国国防部建立了一套完善的空间监视网络，包括地基和空间基传感器，用于实时监测和跟踪在轨空间目标。
美国还积极开发高分辨率成像技术、光学和红外探测技术等，以提高对空间目标的识别精度和分辨率。
俄罗斯作为航天大国，其空间目标探测与识别技术同样具备较高水平。
俄罗斯通过构建全球性的空间监测网络，实现对空间目标的全面覆盖和实时监测。
同时，俄罗斯还注重提高空间目标探测的自动化和智能化水平，以减少人工干预和提高探测效率。
目标探测与识别技术
1.1 目标探测与识别技术的地位与定义
近十几年,随着现代科学技术的飞速发展,目标探测与识别技术发生了日 新月异的变化,在工业、农业,特别是军事斗争的需求牵引下,毫米波探测、 激光定距探测、主被动声探测、磁探测、地震动探测等都有了极大的技 术进步。在现代武器中,为了达到最佳作用效能,需要引信实时判断弹体 本身或弹目相对位置,甚至对目标进行识别,对引信提出了更高的要求,因 而引信目标探测与识别具有重要的意义。
1.2.2 “新三打三防” 战术发展的需求 随着国际形势发生变化,中国人民解放军在20世纪90年代末提出了“新
三打三防”为内容的军事训练科目。 所谓“新三打”,就是指打武装直升机、打巡航导弹、打隐形飞机。
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1.பைடு நூலகம் 引信目标探测与识别技术的军事需求
武装直升机是配有机载武器和火控系统,用于空战或对地面、水面或水下 目标实施空中攻击的直升机的统称,包括各种攻击直升机、歼击直升机以 及装有机载武器和火控系统的其他直升机,如美国的“阿帕奇”攻击直升 机、俄罗斯的“蜗牛”反潜直升机、法国的“黑豹”攻击/空战直升机、 印度的“印度豹”攻击直升机等。武装直升机具有低空突防、防空雷达 难于探测的优点,因而在现代战争中发挥出日益重要的作用。例如,2003 年4月20日美英联军对伊拉克战争中,武装直升机起到了对地面控制的关 键作用,迫使伊拉克士兵只能分散作战,不能形成大规模的战役决战。在 这种非线性、不对称战争中,传统的防空武器面临巨大的挑战。
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1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求
,从而在战时和平时都可以迅速、准确、全面掌握地方的情况,为实时采 取相应的对策提供依据。在防侦察方面,随着传感器的发展和信息革命的 到来,侦察信息的获取和处理已进入一个全新的时期,如无人值守传感器 系统(UGS)就是各国正在发展的防侦察、对地面目标探测、对战场监视 的手段之一。作为对空中目标探测以及区域入侵报警的装备,它一般设置 在地面上,通过多种传感器自动收集远距离目标的信息而无须人工干预, 并与控制中心通信,具有极好的抗干扰性和保密特性。多传感器探测与控 制网络系统的功能结构如图1-3所示,地震动/声传感器和红外复合探测入 侵信息,通过基本模块及处理电路把信息通过天线发向指挥系统。
可见光相机探测 识别 辨认方法
可见光相机探测识别辨认方法【导语】可见光相机作为一种常见的成像设备，广泛应用于安防监控、自动驾驶、生物识别等领域。
其探测与识别技术直接关系到相机系统的性能和应用效果。
本文将详细介绍可见光相机探测与识别的方法，帮助读者深入了解这一技术领域。
一、可见光相机探测方法1.光学成像原理：可见光相机通过镜头收集光线，将物体表面的光信号转换为电信号，经过处理后得到图像。
探测方法主要依赖于光学成像原理，通过调整相机的曝光时间、光圈大小等参数，实现对不同亮度、对比度场景的适应。
2.自动对焦技术：为了获得清晰的图像，可见光相机通常采用自动对焦技术。
自动对焦方法包括：相位检测、反差检测、激光对焦等。
这些方法能够帮助相机在不同距离、不同场景下实现快速、准确的对焦。
3.红外补光技术：在低光照环境下，可见光相机的成像效果会受到影响。
为了提高探测能力，可以采用红外补光技术，通过发射红外光，增强被拍摄物体的亮度，从而提高成像质量。
二、可见光相机识别方法1.图像处理技术：图像处理技术是可见光相机识别的关键。
主要包括：图像增强、边缘检测、轮廓提取、图像分割等。
这些技术能够提高图像的质量，便于后续的识别处理。
2.特征提取与匹配：特征提取是识别过程中的重要环节。
常用的特征提取方法有：SIFT、SURF、ORB等。
特征匹配则利用提取到的特征点，通过相似性度量（如欧氏距离、汉明距离等）找到匹配点，从而实现识别。
3.机器学习与深度学习：近年来，机器学习与深度学习技术在可见光相机识别领域取得了显著成果。
常见的识别算法有：支持向量机（SVM）、卷积神经网络（CNN）等。
这些算法通过对大量样本进行训练，可以实现对不同场景、不同目标的识别。
4.识别应用实例：- 人脸识别：通过提取人脸图像的特征点，利用深度学习算法进行识别，应用于安防、支付、身份认证等领域。
- 车牌识别：对车辆牌照进行图像处理、特征提取和匹配，实现自动驾驶、违章抓拍等功能。
- 行为识别：分析视频中的目标运动轨迹、姿态等信息，实现对特定行为的识别，应用于安防、健康监护等领域。
水下目标探测与识别技术
SAS技术发展过程中遇到的两个主要的技术瓶颈：第一个问题：系统平台的测绘速率问题。由于合成孔径技术的苛刻条件，方位向进行的充分采样与声速较低的传播速度，使得平台的行进速度受到严格约束，测绘速率低下。通过采用方位向的阵列技术，将多个接收器在方位向组成阵列，同时接收目标区域的回波信号，提高了数据采样率，使得测绘速率得到改善。第二个问题：平台的随机运动问题。在数据采集过程中，由于扰动造成的系统平台偏离直线路径，仅靠平台的导航装置只能得到数据的较低精度运动信息，无法成功的进行合成孔径处理。
SAS技术研究：
实际处理时,一般将运动补偿分为粗运动补偿（Coarse MOCOMP）和细运动补偿（Fine MOCOMP）（或称为微导航）两个部分。前者主要是利用导航工具获得的数据信息进行纠正,而后者则是在前者处理的基础上，利用数据自身的自聚焦方法进一步进行补偿纠正，从而最终获得清晰的SAS图像。
1965年，Wiley申请到了首个SAR的技术专利；1969年，Walsh申请了 “Acoustic Mapping Apparatus声学定位装置”专利，首次将合成孔径技术应用于水下侧扫声纳；70年代受阻，几乎处于停滞状态；1978年，Gilmour的专利使用了拖弋阵列平台，突破了单接收器声纳的速度约束；几乎在同时，Cutrona在理论上论证了 SAS的可行性，并强调了方位向接收器阵列的重要性，这些研究给SAS技术的发展带来了新的动力；1983年，Spiess和Anderson申请专利，利用两个独立接收。阵列的相位干涉测量水深度。
本章小结
感谢阅读
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合成阵列
L为合成孔径。对于条带式系统，L的取值有一定的限制。其中，R为到目标点的距离。分辨率与距离和波长成正比，与孔径长度成反比。
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对固定或移动目标进行非接触测量，而测量到的信号经过特殊识别方法正确得到相关信息的过程。
⏹目标截获（Target Acquisition）：是将位置不确定的目标图像定位，并按所期望的水平辨
别它的整个过程。
目标获取包括搜寻过程和辨别过程。
⏹搜寻（Search）：是利用器件显示或肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获目标
的过程。
⏹位置确定（Localize）：通过搜寻过程确定出目标的位置。
⏹辨别（Discrimination）：是指目标在被观察者所觉察的细节量的基础上确定看得清的程度。
辨别的等级可以分为探测、识别、确认。
⏹探测（Detection）：可分为纯探测（Pure Detection）和辨别探测（Discrimination Detection）
两种。
前者是在局部均匀的背景下察觉一个物体。
而后者需要认出某些外形或形状，以便将目标从背景的杂乱物体里区别出来。
⏹识别（Recognition）：是能辨别出目标属于哪一类别（如坦克、车辆、人）。
⏹确认（Identification）：是能认出目标，并能足够清晰地确定其类型。
目标识别的信息特征1、波谱特征2、形影（图像）特征
目标种类主要目标特征常用探测方式
陆地车辆
履带式
红外辐射、声传播、行驶时地
面振动
红外、地震波、声探测轮式上同上同
人员地面振动地震波探测
空中
导弹类红外辐射红外、激光或毫米波探测等飞机红外辐射同上
声压就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
声强是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率，即单位面积上的平均功率。
采用对数强度叫做声强级 由“声纳”是英文缩拼读音的谐音，其原意是“声音导航和测距”，是利用声波进行水下探测、识别、定位和通信的电子设备
⏹ 由纵波和横波叠加而成的，沿介质表面传播，并随传播深度的增加而呈指数衰减。
⏹ 运动轨迹为逆进椭圆，弹性介质的质点运动在地表处位移的水平分量与垂直分量的幅
值比约为2/3 。
⏹ 瑞雷波的传播速度略小于同一介质中横波的传播速度。
⏹ 一般来讲，瑞雷波频率较低，其主要频率成分集中在0~140Hz 范围内。
在均匀介质条件
下，瑞雷波的频率与其传播速度无关；而在非均匀介质条件下，瑞雷波速度随频率变化而变化。
结论：
瑞雷波具有能量较强，在自由表面传播且传播距离较远等特征，更适合远距离目标震源的探测与识别。
1、过零分析
对确定时间段内的时域信号将其幅值与设定阈值比较，计算信号正向越过或负向越过阈值的次数。
信号的过零数与信号的采样率有一定关系，在一定采样率下，若信号是频率为f 的正弦信号，则其过零数为N=kf
信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。
磁动势与磁通的比值称为磁阻，即R = F /Φ（类似于欧姆定律），其中F 是磁动势，Φ是磁通。
0
I
10lg I β=
利用金属或半导体中流过的电流和在外磁场同时作用下所产生的电场效应来测量磁场。
常用的电磁效应有霍尔效应和磁阻效应。
霍尔效应就是通电的导体或半导体，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。
磁阻效应是若给通以电流的金属或半导体材料的薄片加以与电流垂直或平行的外磁场，则其电阻值就增加。
称此种现象为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。
我们把具有磁阻效应的元件简称为MR元件。
半导体磁阻元件分为两类：一类是材料本身的磁阻效应，称为物理磁阻效应；另一类是半导体的形状结构不同，在同样磁场作用下，其电阻增加率不同，这种与半导体形状结构有关的磁阻效应，称为几何磁阻效应
物理磁阻效应讨论半导体霍尔效应时，没有考虑载流子速度统计分布，近似认为它们按同一平均速度运动，形成与外电场方向一致的电流。
而实际上，还存在比平均速度慢和快的载流子。
比平均速度快则洛仑兹力大于霍尔电场力，载流子向洛仑兹力方向偏转；比平均速度慢，则向霍尔电场力方向偏转。
几何磁阻效应在磁场作用下，对于l>w长方形元件的电阻变化很小，磁阻效应可以忽略，故称为霍尔元件。
若改变元件尺寸，使l/w减小，磁阻效应增加，对于l<<w的扁条状元件，由于电流控制极短路作用大，电流受磁场作用偏转大，所以这种元件的霍尔效应可以忽略，而磁阻效应显著，故称为磁阻元件。
磁通门发: 利用某些高导磁率的软磁性材料（如坡莫合金）作磁芯，以其在交变磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理来测量弱磁场的一种方法。
利用变压器的电磁感应效应，通过铁芯将环境磁场调制为交流激励电流的偶次谐波感应电动势，实现对环境磁场的测量。
毫米波是介于微波与光波之间，通常是30~300GHz频率范围，相应波长为1cm~1mm的电磁波谱。
波长短在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄的多。
降低部件、系统体积和重量；提高分辨率，有利于探测相距更近的小目标或更为清晰的观察目标的细节；（优点）天线尺寸小，截获能量小，不适合大范围内探测搜索；（缺点）
频带极宽容许大量系统在此频带内工作而不相互干扰；（优点）
要求接收机带宽增大，接收机系统灵敏度降低；（缺点）
从传输特性看在大气窗口内与光、红外比大气衰减较小；（优点）
在雨、雪、雾等恶劣气候下通信距离降低；（缺点）
大气窗口是指在某些波段穿透大气的能力较强。
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射
方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。
参见下图, 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角）。
波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。
增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
可以这样来理解增益的物理含义----为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号。
如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为G = 13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需100 / 20 = 5W .
换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
天线向周围空间辐射电磁波。
电磁波由电场和磁场构成。
人们规定：电场的方向就是天线极化方向。
一般使用的天线为单极化的。
当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。
当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。
毫米波辐射计的工作原理
毫米波辐射计是一部被动式的接收机，本身不发射信号。
它接收到的能量是被天线收集起来的辐射，这些辐射来自场景自身的辐射及其其他辐射源辐射能量的反射。