空间激光成像目标精确侦察技术
侦察、制导、告警
在对抗中不断发展的光电装备在现代战场上，光电装备异军突起，在侦察、精确制导和打击等方面发挥着愈来愈大的神奇威力。
工作在可见光波段的照相侦察卫星，能在200公里之上的高空分辨出地面上0.1米大小的物体；遨游在太空的红外预警卫星，能及时侦察到敌方导弹的发射，争取宝贵的反应时间；光电精确制导武器能从大楼的通气道钻入后爆炸，令整座大楼顷刻间化为废墟；激光武器更是指哪打哪，弹无虚发。
激烈的战场对抗使现代战争更显精彩，也推动了光电装备的不断发展。
一、战争主动权的争夺，激发光电侦察装备百花齐放侦察与反侦察就是对战场主动权的争夺，也是左右战争胜负的关键所在。
在信息化条件下的战争中，各种新侦察技术的应用鳞次栉比，装备的性能亦不可同日而语。
如美国的“大鸟”照相侦察间谍卫星，从160公里的高空拍摄下来的照片，能够分辨出地面上0.3米大小的物体，也就是说它在160公里距离上能够分清是一只狗还是一只猫。
中东战争期间，“大鸟”拍摄下了埃及第二、三军团的接合部没有军队设防的照片，并将此情报迅速通报给以色列，以军装甲部队便偷渡过苏伊士运河，一下子切断了埃军的后勤补给线，转劣势为优势。
欧美等发达国家从未停止过高性能侦察装备的研究。
目前，最先进的可见光照相侦察卫星当属美国的KH_12“高级锁眼”侦察卫星，其分辨率最高可达到10厘米，这意味着它能看出你手上拿的是一个面包还是一颗手雷。
而更先进的KH-13也正处于定义的过程中。
可见光容易受假目标、伪装等反侦察手段迷惑，而利用红外线来工作的红外夜视仪、红外成像侦察卫星等红外侦察装备却在这方面有独特优势。
红外侦察通过接收目标自身辐射或反射的红外线来工作。
自然界中，只要温度高于绝对零度的物体都在辐射红外线，因此红外侦察可在全黑环境中工作，同时具有较好的穿透能力和较远的探测距离。
红外侦察装备一经投入使用就在战场上发挥了重要作用。
1982年英阿马岛战争中，英军利用枪支、火炮都配备红外夜视仪，能够在黑夜中清楚观察阿军目标的优势，在夜间进攻缺少夜视仪的阿军，阿军只能胡乱开枪抵抗。
激光三维成像技术及其主要应用
激光三维成像技术及其主要应用王昊鹏;刘泽乾【摘要】阐述了目前三维成像在其常见应用领域中的研究，主要致力于研究高分辨率三维成像系统。
三维激光成像是一项可以应用于探测隐藏目标、地形测绘、构建虚拟环境、城市建模、目标识别等领域中的技术。
在区域成像技术中．除了如立体视觉和结构化灯光等更常规的技术，实时三维传感也具有现实可操作性。
当前三维激光成像技术已经发展到有能力提供厘米级波长的高分辨率三维成像，这将给许多领域提供方便，包括法律的实施和法医调查。
与CCD和红外技术等传统的被动成像系统相比，激光成像技术不仅能提供强度和范围信息，还能穿透植被和窗户等特定情景元素。
这意味着激光三维成像系统在目标识别与辨认等方面具备新的潜力。
结果表明，激光三维成像系统可以在许多情况下得到应用。
%The ongoing research on 3-dimensional （3-D） imaging is described.Specifically,address the new possibilities brought by laser imaging, focusing on systems for high resolution 3-D imaging. Real time 3-D sensing is a reality and can, besides more conventional techniques such as stereo vision and structured light, be achieved by range imaging. Current development of 3-D sensing flash laser imaging systems will provide the capability of high resolution 3-D imaging at long ranges with cm-resolution at full video rate. In all probability, this will revolutionize many applications, including law enforcement and forensic investigations. In contrast to conventional passive imaging systems, such as CCD and infrared （IR） techniques, laser imaging provides both intensity and range information and has the ability to penetrate certain scene elements such asvegetation and windows. This, in turn, means new potentials, for example,in object recognition and identification and we address some of these new capabilities of 3-D laser imaging systems. The results clearly show that 3-D imaging laser imaging systems are useful in a variety of situations that can be used to enable technologies for preventing.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)012【总页数】5页(P160-163,168)【关键词】激光三维成像;隐藏部分目标成像;城市建模;目标图像识别;应用【作者】王昊鹏;刘泽乾【作者单位】中国人民解放军空军航空大学,吉林长春130022;中国人民解放军空军航空大学,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】E963;E933.43运用三维激光成像技术可以将主动成像提高到一个新的层面上，除了强度和角度的标准，还包括成像的范围。
扫描成像跟踪激光雷达
扫描成像跟踪激光雷达屈恒阔;张清源;阮友田【摘要】设计了一种基于激光图像跟踪的激光雷达系统来实现目标的跟踪测量。
该系统通过激光光束二维扫描,形成包含距离和角度信息的三维图像,由测量视场内运动目标的几何中心与视场中心的角度偏差获得脱靶量,利用脱靶量驱动伺服机构使目标几何中心处于雷达扫描视场中心,从而实现目标的实时跟踪,并输出目标距离和角度信息。
实测结果表明：采用设计的激光雷达系统对距离900 m的目标进行测量,测距精度优于0.25 m,角跟踪精度优于0.07°,角跟踪能力优于1.2（°）/s,实现了快速捕获目标、高精度跟踪测量和系统小型化等既定目标。
%In order to realize tracking and measurement for targets,a laser radar system based on image tracking is designed.The system produces a three dimension image with distance and angle information by a two dimension mechanically scanning of laser beam.It uses the miss distance,difference of azimuth and the pitch between the center of moving target and the field of view of scanning to drive the servo mechanism to keep the target in the center of sight to track the target in real time.At the same time,the valuable information of distance and angle is exported.Through a series of experiments on the system,it shows that for the target at the distance of 900 m,the accuracies of distance measuring and angle tracking are better than 0.25 m and 0.07°,respectively,and the ability of tracking is better than 1.2（°）/s.The system achieves the system miniaturization,fast acquisition targets,high accuracy measurement and tracking.【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2012(005)003【总页数】6页(P242-247)【关键词】激光雷达;扫描成像;自主跟踪;图像处理【作者】屈恒阔;张清源;阮友田【作者单位】中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州450047;中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州450047;中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州450047【正文语种】中文【中图分类】TN958.981 引言激光雷达从功能上可分为激光测角和跟踪激光雷达、扫描成像跟踪激光雷达。
激光跟踪仪应用场景
激光跟踪仪应用场景激光跟踪仪是一种利用激光技术来实现精确跟踪和定位的设备，广泛应用于各个领域。
它的主要原理是利用激光束对目标进行扫描和测量，通过接收反射回来的激光信号来确定目标的位置和运动状态。
激光跟踪仪具有高精度、高速度、非接触性等特点，因此被广泛应用于航天、军事、工业制造、医疗和娱乐等领域。
在航天领域，激光跟踪仪被用于对航天器进行定位和测量。
通过激光束的扫描和测量，可以准确确定航天器的位置和运动轨迹，为航天任务的实施提供重要的参考数据。
例如，在卫星发射过程中，激光跟踪仪可以实时监测卫星的位置和姿态，确保卫星按照预定的轨道正确发射。
此外，激光跟踪仪还可以用于对航天器的姿态控制和空间导航，提高航天器的定位精度和导航能力。
在军事领域，激光跟踪仪被广泛应用于目标跟踪和导航。
通过激光束的扫描和测量，可以实时跟踪和定位目标，为军事作战提供重要的支持。
例如，在导弹系统中，激光跟踪仪可以实时锁定目标，提供导弹的引导和控制信号，确保导弹精确命中目标。
此外，激光跟踪仪还可以用于无人机的导航和自动驾驶，提高无人机的飞行精度和自主能力。
在工业制造领域，激光跟踪仪被用于精确测量和定位。
通过激光束的扫描和测量，可以实时测量和定位工件，提高生产线的精度和效率。
例如，在汽车制造中，激光跟踪仪可以用于汽车零件的测量和定位，确保零件的尺寸和位置符合要求。
此外，激光跟踪仪还可以用于机械加工和装配过程中的定位和校准，提高产品的质量和可靠性。
在医疗领域，激光跟踪仪被用于手术导航和疾病诊断。
通过激光束的扫描和测量，可以实时跟踪和定位手术器械和病灶，提高手术的精确性和安全性。
例如，在脑部手术中，激光跟踪仪可以实时监测手术器械的位置和姿态，帮助医生准确定位和操作。
此外，激光跟踪仪还可以用于疾病的诊断和治疗，通过激光束的扫描和测量，可以定位和定量分析病灶，为疾病的早期发现和治疗提供重要的依据。
在娱乐领域，激光跟踪仪被用于虚拟现实和增强现实技术。
激光跟踪原理
激光跟踪原理激光跟踪技术是一种利用激光束来实现目标精确定位和跟踪的技术手段。
它在军事、航天、航空、工业制造等领域有着广泛的应用。
激光跟踪技术的原理主要包括激光发射、目标反射、接收和信号处理等环节。
首先，激光跟踪系统通过激光器产生一束高能激光束，然后将激光束发射到目标物体上。
目标物体表面的特定材料会吸收激光束并产生光反射，这个过程称为目标反射。
接收器接收到目标反射的光信号后，通过光电探测器将光信号转换为电信号，然后再经过信号处理电路进行信号放大、滤波、数字化等处理，最终得到目标的位置信息。
激光跟踪系统的核心是激光雷达，它采用高频激光束来扫描目标，通过测量激光束发射和接收的时间差，可以计算出目标的距离。
同时，利用激光束的方向性和高能特性，可以实现对目标的高精度跟踪。
激光雷达还可以通过多普勒效应来实现对目标的速度测量，从而实现对目标的全方位跟踪。
激光跟踪系统的优势在于其高精度、高速度和全天候性能。
由于激光束的方向性和高能特性，可以实现对远距离目标的精确定位和跟踪，适用于复杂环境下的目标追踪。
此外，激光跟踪系统还可以实现对多个目标的同时跟踪，具有较强的抗干扰能力。
在军事领域，激光跟踪技术被广泛应用于导弹制导、无人机跟踪、目标识别等方面。
在航天领域，激光跟踪技术可以实现对航天器的精确定位和轨道跟踪。
在工业制造领域，激光跟踪技术可以应用于精密加工、激光打标等领域。
总的来说，激光跟踪技术是一种高精度、高速度、全天候的目标定位和跟踪技术。
它在军事、航天、航空、工业制造等领域有着广泛的应用前景，将为相关领域的发展带来新的机遇和挑战。
空间成像侦察及其对抗技术
第35卷，增干qV01．35Suppl em∞t红外与激光工程I nfhr ed锄d I舯盯Engi necri ng2006年l O月O ct．2006空间成像侦察及其对抗技术方有培，王小莉，赵霜，汪立萍(中国航天科工集团85l l研究所，江苏南京2l o007)摘要：成像侦察卫星作为现代战争的信息侦察平台，其高分辨率的遥感图像、高精度的天气数据、及时的导弹预警信息和通信．实时的精确导航定位是支持作战行动的有力保障和重要前提条件．战场越来越向拥有各式各样空间侦察平台的一方“单向透明”。
关键词：成像侦察；光电对抗；伪装；欺骗中图分类号：V476文献标识码：A文章编号：l007-2276(2006)增A-0143-04Space i m agi ng r e connai s s anc e and i t s count er m eas ur esFA N G Y ou-pei，W A N G X i ao—l i，Z H A O Shu锄g，W A N G L i-pi I l g(N o．8511R e鞯ar ch I nm i tI l te，CA s lc，N anj i ng210007，c l l i na)A bs t r a ct：A s tl l e i nf om at i on re col l I l ai ss锄c e pl at fo彻of m odem w ar s，i m agi ng re col l l l ai ss锄c e sat el l i t es c柚proV i de i m ponant s af c gua rd and pr e requi s i t e f or batt l e，s uch弱hi gh—r esol ut i on r em ot e s ens i ng i m a ges，hi gh—pr e ci s i on w eat her da_t a，t i Inel y m i s si l e w枷ing iI lf．o彻ati on锄d c啪m uni cat i ons，and r ea I t i m e ex act i t I l d e naV i gat i on or i ent a t i on．K ey w or d s：I m ag i ng r econnai s sance；opt i c-el ect ri c count enne觞ur e；C锄ounage；F r a：udul e nc eO引言从海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争到伊拉克战争，美军空袭行动，从发现目标到攻击目标的所用时间分别需要3天、2h、19m i n、数分钟内。
太空目标识别的探测技术
1 前言随着全球太空资源开发热潮的进一步高涨和未来太空作战趋势的加剧,地球外层空间正逐步变成新的军事斗争领地。
在这种新的军事斗争形式中,空间目标探测系统起着基础性和关键性的作用。
空间目标主要指卫星, 也包括各种空间碎片,如进入空间轨道的助推火箭、保护罩和其他物体,还包括进入地球外层空间的各种宇宙飞行物,如彗星和行星。
空间目标探测系统的任务是对重要空间目标进行精确探测和跟踪,确定可能对航天系统构成威胁的目标的任务、尺寸、形状和轨道参数等重要目标特性对目标特性数据进行归类和分发。
空间目标探测具有重要的军事价值, 不仅可以帮助确定潜在敌人的空间能力,还可以预测空间物体的轨道,对可能发生的碰撞和对己方空间系统的攻击告警等。
传统的空间目标探测多采用地基光学望远镜、雷达探测器及无线电信号探测器组成的监视网,对空间目标进行探测和跟踪。
这种方式的优点是技术较成熟、投资成本低,能够对空间目标进行有效地搜索和跟踪,但易受气象、地理位置和时间的限制。
为了提高对空间目标的监视能力,美国、俄罗斯等国都开展了建立天基空间目标监视系统的计划。
天基空间目标监视系统的优点是不受地理位置和气象条件限制,探测效果好,且战时生存能力强,但造价高,星上信息处理能力有限, 功率也无法和地基监视系统相比。
天基空间目标探测系统是未来进行空间目标探测和跟踪的重要发展方向。
2 地基空间目标光电探测系统地基光电探测器实际上就是用望远镜收集空间物体反射的光。
像所有的望远镜一样,它们的使用是受限制的。
除非这些物体自己发光,云、雾、大气污染、城市的辉光或满月时的辉光,都可能降低光学探测器的观测能力,甚至使之不能进行观测。
目标的尺寸及其与地球的距离,也是限制光学探测器能力的因素。
美国地基空间光电探测系统当前, 美国的空间探测与跟踪系统是由遍布世界各地的雷达和光学探测器组成的监视网。
组成空间监视网的各种探测器, 依据其性质和隶属关系的不同, 可以分为三大类: 专用空间探测器、兼用空间探测器、可用空间探测器。
激光侦察的原理及应用实例
激光侦察的原理及应用实例1. 激光侦察的原理激光侦察是一种利用激光技术进行目标侦测和测量的方法。
激光是一种具有高度定向、单色性和相干性的光束，可以在空间中传播并精确锁定目标。
激光侦察主要基于以下原理：•激光光谱侦测：激光通过吸收、散射和荧光等过程与被测目标相互作用，通过侦测激光的光谱特征，可以获得目标的物理和化学信息。
•激光测距：利用激光束的高度定向性和相干性，在激光发射和接收器之间测量时间差，从而获得目标的距离信息。
•激光测速：利用激光脉冲的频率和相干性，测量目标的速度。
•激光成像：通过激光束的扫描或干涉等技术，记录激光与目标之间的相互作用，获得目标的形态和结构信息。
2. 激光侦察的应用实例2.1 军事领域激光侦察在军事领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：•目标侦测与识别：激光光谱侦测可用于军事目标的分类与特征鉴别，如识别敌方战车、飞机和军舰等。
•目标测距与测速：激光测距和测速可以为军事作战提供精确定位和打击支持，如导弹的制导和火力打击的精确计算。
•战场侦察与情报获取：激光成像技术可以通过扫描或干涉的方式生成高分辨率的战场图像，为军事侦察和情报获取提供重要依据。
2.2 环境科学激光侦察在环境科学领域的应用也十分重要，主要体现在以下几个方面：•大气污染监测：激光光谱侦测可用于监测大气中的污染物含量和特征，例如测量空气中的悬浮颗粒物、臭氧浓度等。
•地球物理测量：激光测距技术可以用于测量地球的形状和表面特征，如高程测量、地质断层的探测等。
•植物生长监测：激光成像技术可用于监测植物的生长情况和叶面积指数，为农业生产提供决策支持。
2.3 工业制造激光侦察在工业制造领域的应用也非常广泛，主要体现在以下几个方面：•零件测量：激光测距技术可以用于零件测量，如精确测量零件的尺寸、形状和表面质量。
•工件定位和对位：激光测距和成像技术可用于工件定位和对位，如安装定位和焊接对位等。
•激光切割和打标：激光成像技术可以用于激光切割和打标，如激光切割金属材料和激光打标产品序列号等。
激光侦察告警技术现状与发展趋势
关键词：激光告警；激光主动侦察；超短脉冲告警
中图分类号：TN977；TN249
文献标识码：A
文章编号：2096-4706（2019）10-0044-03
Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ａｎｄ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ZHANG Fang，REN Huajun （The 27th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Zhengzhou 450047，China）
２０１９ 年 ５ 月 ２５ 日 第 ３ 卷 第 １０ 期
现代信息科技 Modern Information Technology
May.2019 Vol.3 No.10
激光侦察告警技术现状与发展趋势
张方，任华军
（中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450047）
摘 要：激光制导武器是一种常见的精确打击武器，在所有的精确制导方式中激光制导精度最高，其精度已达 0.1 ～ 1m，
Laser beam at normal incidence
Shadow
Incidence angle
Detector array
0001
Mask
0110
Binary code
图 1 HARLID 探测器及其工作原理示意图 HARLID 探 测 器 典 型 产 品 HARLID-362， 探 测 视 场
Abstract：Laser guided weapon is a classical precision strike weapon. In all the guidance modes，the precision of laser terminal guidance which is one of the big threats is up to 0.1 ～ 1m. Laser warning equipment is used for real-time monitoring of laser threats in the environment，so that it can take corresponding protective and confrontational measures in time to improve the survivability of the platform battlefield. Since the development of laser reconnaissance and warning technology，laser warning equipment has been batched in various military units. The future development direction of this technology has become the focus of all research units. Based on the current situation of laser warning technology at home and abroad，combined with engineering research experience，this paper puts forward several possible future development directions of laser reconnaissance warning.
第五章光电信息处理技术成像目标探测与跟踪技术
VSAM
• 使用架设在高处多方位旋转云台上的单个摄像机，可以全方位地实施视 频监控。系统首先有规律地初始化一系列背景图像，然后利用基于特征区域的 方法将实际摄录的视频图与相应的背景图作匹配，再利用背景减除法检测运动 目标。
VSAM
• 由于传统的卡尔曼滤波方法只能处理单峰问题，该系统对传统的卡尔曼滤 波思想进行了扩展，并使用了带目标模板更新的相关匹配算法实现了多目标的 跟踪。
➢ Step5 使用卡尔曼滤波器预测车辆在下一帧中的可能 位置。
➢ Step6 在预测区域周围对各个车辆进行匹配跟踪。转 Step2，进行下一轮跟踪。
实验结果
（a）遮挡模型
（b）原始遮挡图像
（c）分割处理后 （d）遮挡模型与运动目标匹配
夜晚车辆检测结果
普通路面检测结果
（a）序列某一帧
（b）混合高斯模型检测结果
分片跟踪
遮挡下的跟踪
分片跟踪
目标表现模型的变化时的跟踪
目标尺度发生变化
应用举例：车辆检测与跟踪
智能交通系统： ( Intelligent Transport Systems, ITS)
车辆检测与跟踪概述
影响车辆检测和跟踪的主要因素： （1）车辆自身阴影； （2）车辆间相互遮挡或车辆被背景中物体遮挡； （3）同车型车辆之间具有较大的相似性； （4）光线突变； （5）夜晚和雨、雪等恶烈天气等。 主要针对（1）、（2）两种情况开展研究
将顶层金字塔求得的参数集隐射到金字塔的中间层，并对 该层进行全局运动估计，求得相应的运动参数；
将金字塔中间层的参数集映射到金字塔的底层, 对该层进行 全局运动估计，求得该层的运动参数集。
利用求得的最终参数集，对图像进行运动补偿，将运动补 偿后的图像与前一帧图像进行差值。
激光技术在航空航天中的应用研究
激光技术在航空航天中的应用研究激光技术是一种高科技发展成熟的技术，在很多领域都有着广泛应用。
航空航天领域也不例外，在很多应用场景中都有着重要的作用。
下面就让我们来看一下激光技术在航空航天中的应用研究。
1、激光测距技术激光测距技术是一种利用激光作为测距介质的技术，该技术已经被广泛应用于航空航天领域中。
例如，在飞机上装有激光测距仪，可以随时随地对飞机进行精准的测距，确保了飞行的稳定性和安全性。
另外，激光测距是计算轨道卫星高度的一种方法，也被用于太空探测器和卫星的精确定位，保证了卫星的稳定性和准确性。
2、激光制导技术激光制导技术是一种利用激光精确打击目标的技术，在航空航天领域中有着非常重要的应用。
该技术可以提供高精度打击目标的能力，比传统的弹道制导系统更具优势。
例如，在现代空战中，激光制导导弹的应用已经成为常态，高效提高了空战武器的精确性和战斗效率。
3、激光加工技术激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、刻印、打孔等工艺的加工技术。
在航空航天领域中，激光加工技术也有着广泛的应用。
例如，在飞机制造过程中，通过激光加工可以实现对曲面件的铆接、焊接、涂装等工期的提高和成本的降低，提高了生产效率和质量。
另外，在航天器的制造过程中，激光加工技术也被广泛应用。
例如，在航天器的热保护层制作过程中，利用激光切割可以实现高效、精确的裁切，提高了航天器的热防护能力和安全性。
4、激光测速技术激光测速技术是一种通过激光光束进行测量物体运动速度的技术。
在航空航天领域中，激光测速技术也有着广泛的应用。
例如，在飞机起降过程中，利用激光测速仪可以准确测量飞机的速度，以确保飞机的安全着陆和起飞。
另外，在航天器的控制中，激光测速技术也被广泛应用。
例如，在一些重要的控制环节中，如控制火箭引擎推力时，利用激光测速仪可以准确测量火箭的推力和速度，确保了火箭的通道航向和稳定性。
总之，激光技术在航空航天领域中有着非常重要的应用，通过这些应用可以实现高效的航空航天运输和探索。
如何进行空间目标探测和定位
如何进行空间目标探测和定位空间目标探测和定位是现代科技领域中的重要课题，它在航天、导航、通信等领域发挥着重要的作用。
历史的发展使得我们能够在地球的大气层之外，进一步观测和研究宇宙。
本文将从技术手段、载体选择和定位方法等方面，探讨如何进行空间目标探测和定位。
一、技术手段的演进空间目标探测和定位的实现离不开先进的技术手段。
过去几十年间，科技的飞速进展为空间探测提供了一系列新的工具和设备。
例如，天文望远镜的发展使得我们能够对遥远的星系和行星进行高分辨率的观测，从而探索宇宙的奥秘；雷达技术的应用则使我们能够侦测到宇宙中的微弱信号，实现对卫星和其他空间目标的跟踪和定位。
二、载体选择的考虑进行空间目标探测和定位时，合适的载体选择是至关重要的。
根据任务的性质和目标的特点，我们可以选择不同的载体进行发射。
火箭是最常见的载体选择，它能够将卫星和其他探测器送入太空中。
此外，火箭的发射高度和速度也决定了探测器的轨道和位置。
人类还尝试过使用气球、飞艇等轻型载体进行低空探测，这样可以以较低的成本实现对大气和地球表面的观测，但受限于高度和速度，其应用范围相对有限。
三、定位方法的应用在进行空间目标探测和定位时，准确的定位方法非常重要。
全球导航卫星系统（GNSS）是现代化定位系统的重要组成部分。
目前最常用的GNSS系统是美国的GPS系统，并以此为基础发展了其他国家的导航定位系统。
这些系统通过利用卫星信号和地面接收器的相互测量，实现对目标位置的精确定位。
此外，激光测距、雷达测距等技术也可用于空间目标的定位，它们利用光学或电磁波的传输时间和接收信号的频率差异来计算目标距离。
四、空间目标探测的挑战尽管空间目标探测和定位在技术上有了长足的进步，但仍然面临一些挑战。
首先，空间目标间的相互干扰可能影响到数据的可靠性和精度，因此需要采取相应的措施来减小干扰。
其次，高速移动和快速变化的目标对探测和定位的要求更高，需要更加先进的技术手段来实现准确的跟踪。
空间科学和探测技术的新进展
空间科学和探测技术的新进展探索宇宙、认识自然，一直是人类不懈的追求。
随着现代科技的不断发展，空间科学和探测技术日新月异，为人类对宇宙的认识带来了越来越多的启示。
本文将为读者介绍近年来空间科学和探测技术的新进展。
一、合成孔径雷达成像技术合成孔径雷达是一种用于地球或其他行星表面观测的无源遥感技术。
它是通过接收反射、散射或散射反射的微波信号，来探测地球或其他天体表面的物理、化学、生物及地质构造等参数的技术。
该技术的一大优点是可以在白天和夜晚、晴雨云雪等多种气象条件下实现高精度、全天候的观测和成像。
近年来，合成孔径雷达成像技术已经被广泛应用于地球观测、气象监测、环境评估、城市规划等领域。
同时，它也已经开始被应用于月球和火星等星球表面的勘察和探测中。
二、空间激光通信技术空间激光通信是一种用于两个或多个空间平台之间进行高速、稳定、安全通信的技术。
它是通过激光束在空间中传递信息，使得能量利用率更高、带宽更宽、传输距离更远、抗干扰性更强。
空间激光通信技术可以实现数百兆比特到数千兆比特每秒的数据传输速率，比目前广泛应用的微波通信技术快得多。
空间激光通信技术的发展将为未来空间探测任务、卫星导航、天基测量、环境监测等提供更高质量的数据传输手段。
三、星箭共用技术在过去，每一次发射有效载荷（如卫星）都需要使用不同的火箭，这意味着高昂的成本和资源的浪费。
为了解决这些问题，星箭共用技术应运而生。
星箭共用技术可以实现多个卫星或其他有效载荷在同一火箭上共同发射，从而降低发射成本和提高成本效益。
这种技术已经在很多国家的航天工程中得到了广泛应用。
四、航天器3D打印技术3D打印技术，是一种新兴的快速成型技术，它在生产、制造、医疗、文化艺术等领域中都得到广泛应用。
而航天器也可以通过3D打印技术来对部件进行制造，从而更好地适应航天器的复杂结构和高质量要求。
将3D打印技术应用于航天器制造中，可以构建更复杂、更纤细、更强壮的构件，同时也可以实现模块化和自适应结构等先进设计理念，为未来太空探测任务提供更好的技术保障。
激光雷达在军事侦察中的目标跟踪应用
激光雷达在军事侦察中的目标跟踪应用近年来，随着技术的发展和应用的广泛，激光雷达在军事侦察中扮演着越来越重要的角色。
激光雷达以其高精度、高分辨率和高可靠性的特点，成为各种侦察任务中的得力助手。
军事侦察是军事行动的重要一环，涉及到敌情、地理、气象等多个要素。
而激光雷达通过发射激光束，并接收反射回来的信号，可以准确测量目标的距离、方位和高度等参数，从而实现目标的追踪。
在战场环境中，敌方装备往往移动迅速，使用传统的侦察手段难以达到良好的效果。
而使用激光雷达，不仅可以实时获取目标的位置信息，还可以对其进行精确定位，为军事行动提供必要的情报支持。
激光雷达的目标跟踪应用广泛而深入。
首先，在军事侦察中，激光雷达可以用于地面目标的跟踪。
无人侦察机配备激光雷达的技术，可以实时监测战场上的车辆、人员和设施等目标，并将数据传输到指挥中心。
这样的实时监测能力，对于决策者做出计划和部署具有重要意义。
其次，激光雷达还可以应用于空中目标的跟踪。
包括战斗机、无人机等装备搭载激光雷达，在飞行和作战中可以追踪其他飞机、导弹等目标。
在空中作战中，快速准确地获取目标信息对于制定作战策略、调整战术非常重要。
此外，激光雷达还可以用于海上目标的跟踪，如军舰、潜艇等。
这些目标通常在大海中行进，依靠激光雷达可以准确追踪目标的位置，为海军行动提供精确情报。
激光雷达的目标跟踪应用，不仅在战斗中发挥着重要作用，也在军事训练和演习中发挥着重要作用。
在训练中，使用激光雷达追踪目标可以增加训练的真实性和实用性。
士兵可以通过对激光光束的感应，躲避、反击等实战行为，从而提升战术实力。
此外，激光雷达还可以用于情报搜集和信息交流。
通过激光雷达，可以侦察敌方目标的活动，监测战场态势的变化，为指挥部制定战略提供重要数据。
同时，激光雷达还可以实现侦察和士兵的实时通信，提高指挥效率和快速应对能力。
然而，激光雷达在军事侦察中的应用也面临着一些挑战。
首先，目标跟踪的精度和稳定性需要不断提高。
空间光学技术的研究与应用
空间光学技术的研究与应用一、前言空间光学技术在当今的现代化战争中起到了越来越重要的作用，同时在国防现代化与民用领域也具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，空间光学技术的应用领域将越来越广泛。
二、空间光学技术的定义空间光学技术是一种通过光学仪器，对空间目标进行观测、探测和辨识的技术。
该技术是一种利用光学信号对目标进行远距离探测、跟踪、识别与测量的技术，它的应用领域相当广泛。
三、空间光学技术的研究方向1. 光电子器件光电子器件是安装在光学系统中，用于控制、调节光路和光场的器件，常用的光电子器件主要有变焦器、偏振器、光栅等。
2. 光学成像技术光学成像技术是一种利用光学原理，捕捉场景，将其转化为物理信号的技术，传统的光学成像器材主要有分光镜、凸透镜和反射镜。
3. 激光技术激光技术是通过对激光光束进行控制，用来获取光学目标表面的信息的一种技术。
该技术主要应用于通信、空间探测、精细加工等领域。
四、空间光学技术在国防领域的应用1. 空间目标侦测与追踪通过空间光学技术，可以实现高分辨率、高精度的目标远距离侦测和追踪，具有极高的实战价值。
2. 雷达前沿技术空间光学技术是雷达技术的重要组成部分，其对雷达中的光电子器件、高精度控制和信号采集具有重要的支撑和拓展作用。
3. 大型望远望远镜空间光学技术在大型望远器具中发挥着强大的作用，其在建立、探查和维护大型望远器具上发挥关键作用。
五、空间光学技术在民用领域的应用1. 太阳能电池板空间光学技术帮助开发太阳能电池板，利用激光切割和光阱加工技术提高太阳能电池板的转换效率、降低成本。
2. 星座导航空间光学技术利用光学原理，辨识天文星座进行全球导航。
该技术对国内的GPS导航系统和北斗导航系统都具有推动作用。
3. 化学光谱分析空间光学技术作为化学分析领域的一种新技术，可以进行各种光谱分析，使得这些化学分析方法具有了高解析度、快速检测和低噪声等优点。
六、总结空间光学技术是光学技术领域的一个重要分支，其在国防领域和民用领域有着广泛的应用。
激光成像技术
激光成像技术的原理
1
激光成像技术的基本原理是利用激光束扫描目 标物体，然后通过接收反射回来的激光束，利
用光束的反射、折射和散射等特性，获取物体
的形状、大小、表面结构等信息，最后通过计
算机图像处理技术形成物体的三维图像
2
激光成像技术按照其扫描方式可以分为机械扫
描和光学相干扫描两种
3
机械扫描激光成像技术采用机械扫描器将激光
激光成像技术
汇报人:XX
时间：X年X月
目录 Content
-
01
激光成像技术的原理
02
激光成像技术的应用
03
激光成像技术的发展趋势
激光成像技术
激光成像技术是一种利用激光束扫描目标物体，然后 根据反射回来的激光束形成物体图像的技术
x
下面将详细介绍激光成像技术的原理、应用及发展
1
激光成像技术的原 理
城市规划、资源调查等领域提供重要的信息支持
医疗领域：激光成像技术可用于医学诊断和治疗。利用激光成像技术可以 获取人体内部的结构信息，为疾病诊断和治疗提供重要的依据。同时，激
2
光成像技术也可以用于制作医疗器械，如人工关节、假肢等
3
制造业领域：激光成像技术可用于产品质量检测和制造过程控制。利用激 光成像技术可以获取产品表面的结构信息，检测产品的尺寸、形状、表面
束在空间上扫描，然后通过接收反射回来的激
光束形成物体图像
4
这种技术的主要优点是图像分辨率高、结构简
单、成本低，但是其扫描速度较慢，且不适用
于对动态目标的成像
5
光学相干扫描激光成像技术则采用光学干涉原 理，利用光学干涉仪将激光束分成两路干涉，
一路作为参考光束，另一路作为物光束，通过
如何使用光学雷达进行目标探测和三维成像
如何使用光学雷达进行目标探测和三维成像光学雷达是一种基于光学原理的远程感测技术，可以用于目标探测和三维成像。
它不仅可以在军事和航天领域发挥重要作用，也可以应用于工业、环境监测和医学等领域。
本文将深入探讨如何使用光学雷达进行目标探测和三维成像。
一、光学雷达技术概述光学雷达是通过测量光信号的强度、幅度、相位和时间延迟等参数来实现目标探测和成像的技术。
它与传统的雷达相比，具有更高的分辨率和更精准的测量能力。
光学雷达主要包括发射器、接收器和信号处理系统等组成部分。
发射器通常采用激光器，可以发射短脉冲的激光束。
接收器接收目标回波的光信号，并通过探测器将其转换为电信号。
信号处理系统则对接收到的光信号进行处理和分析，提取目标的特征信息。
二、目标探测技术光学雷达的目标探测是通过接收到的目标回波信号解析目标的位置、速度、形状等信息。
其中，距离测量是最基本的功能之一。
光学雷达通过测量光信号的时间延迟来计算目标与观测点的距离。
除了距离测量，光学雷达还可以实现速度测量。
它利用多普勒效应来测量目标在观测点处的速度。
通过分析目标回波信号的频率变化，可以确定目标的速度大小和方向。
光学雷达还可以实现探测目标的形状和轮廓。
通过分析目标回波信号的幅度和相位等特征，可以重构目标的图像和形状信息。
这对于军事侦察、环境监测和工业检测等应用具有重要意义。
三、三维成像技术光学雷达可以实现三维成像，即在空间中重构目标的三维形状和分布情况。
在三维成像过程中，光学雷达需要对目标进行扫描，以获取目标在不同位置的回波信号。
光学雷达的扫描方式有多种，包括一维扫描、二维扫描和全方位扫描等。
一维扫描是指在目标的某一方向上进行扫描，如水平方向或垂直方向。
二维扫描是在水平和垂直方向上同时进行扫描，可实现目标的俯仰角和方位角的测量。
而全方位扫描则是在水平、垂直和旋转方向上进行扫描，可以获取目标的完整的三维信息。
通过对扫描到的回波信号进行处理和重构，可以得到目标的三维成像结果。
天基激光成像雷达探测技术
法而采用 了加拿 大 Ｏ ｔ ｈ公 司研制 的激光 成 ｐｅ ｃ 像雷达 ， 该雷达能够完成 对 目标 星近距 离的探 测、 定向、 三维成像 和测距 的功能 ， 具有低功耗 和通用性好等优点 ， 并随着激光器技术 的发展 ， 可以大幅提高作用距离等性能 。
会有信号返 回到激光接收光路 ， 在满足一定信嗓 比和阀值 的条 件 下 ， 达光 电模 块 计 量本次 脉 冲 雷 发 出和 返 回时 间 间 隔 并 采 集 返 回信 号 的波 形 。 数据 采集模 块 实时 纪 录光 电模块 输 出 ， 同时记 并 录机 电模块 提供 的对 应 光束 的方位 角 和俯仰 角 。 激光成像雷达数据处理模块可 以同步进行实时 数字信号处理获得 目标的三维立体图像 ， 并通过 雷达 的通信接 口传 回地 面， 或者由雷达 自 行处理 数据 ， 将系统控制与实时数字处理相结合， 实现 激光 雷达 在 各 种 工 作 模 式 下 的 转 换 。嵌 入 式计 算机通过雷达 的机 电模块控制激光雷达的工作 模式 ， 激光雷达工作模式可 以划分为搜索、 跟踪 、 测量三大类 ， 分别完成对指定责任空域 内目标的 搜索和捕获 ， 在对 捕获的 目标 进行跟踪 的同时 ， 实现对 目 标各项位置参数 的测量和处理 ， 自动 为 跟 瞄 提供数 据 。
基微系统空间相对位置信息获取 中的应用受到 很大限制。激光成 像雷达探测技术利用激光光 束 的单 色性好 、 度 高 、 向性 好 、 干 性好 等 特 亮 方 相
点， 具有探测距离和角分辨率精 度高 、 自然和 抗 人为干 扰 能力 强 等特 有 的优点 ， 对 于 微波 雷 达 相 具有无 测量 盲 区 、 度 高 、 空 间 电磁 辐 射 和 干 精 抗
维普资讯
第 ４期 ２０ ０ ７年 １ ２月
天基空间目标探测技术探讨
收稿日期:2005-06-01; 收修改稿日期:2005-09-07天基空间目标探测技术探讨谭莹(武汉大学电子信息学院,武汉430079) 摘 要 天基空间目标探测系统可以在太空中近距离地对空间目标进行监视、跟踪和识别,因而成为当前研究的热点。
文章分析了国内外天基空间目标探测技术研究概况,对其发展趋势进行了探讨。
主题词 空间目标 天基监视跟踪系统 探测1 引 言 目前国际上使用的空间目标的观测设备主要都是地面设备。
地面观测设备由于不受体积和质量等限制,可以采用大口径天线来得到很高的空间分辨率,以及以很大的发射功率来获得很远的观测距离,所以仍然是目前空间目标观测的有力武器。
但是地面设备也有其局限性,除了受仪器本身发展的限制外,观测过程中还受到大气传播抖动、蒙气差、电离闪烁等因素的影响,而且观测信号在大气中的衰减使其频率只能在较低的频率范围内选择,使得对小尺度的目标以及目标细节的观测受到限制。
目前对于中小尺度的空间碎片在地面观测还是盲区,利用天基观测设备则可以有效地解决这些问题。
而且对于高轨道上的空间目标的观测,利用天基探测设备更加有效,特别是对于对地观测有重要意义的地球同步轨道。
随着微小卫星技术的发展,灵活多样的小卫星也为天基探测在大范围开展提供了支持,降低了天基观测的门槛[1]。
下面介绍国内外天基空间目标探测技术研究概况。
2 天基空间目标监视系统发展现状 为了克服地基系统的各种缺点,美国等航天大国部署了天基空间目标监视系统[2,3]。
该系统包括一个专用天基传感器。
它被称为天基可视传感器(S BV ,Space Based V isible )[4]。
S BV 传感器在1996年由弹道导弹防御组织(BMDO ,Ballistic m issile Defense Office )发射的中程空间实验(MSX,M id 2course Space Ex peri m ent )卫星运送至轨道。
MSX 卫星的遥感器波长为016μm ～26μm ,覆盖紫外到超长波红外谱段,另外还装有CCD 可见光遥感器。
全息成像技术在军事侦察中的应用
全息成像技术在军事侦察中的应用近年来，全息成像技术逐渐发展成为重要的光学成像领域。
在军事领域中，全息成像技术已经被广泛应用于各种侦察活动中。
这一技术不仅可以提高军队的侦察能力，还能够为军队提供更加精确的情报信息。
一、全息成像技术的基本原理全息成像技术是一种基于光学原理的成像技术，它利用激光或白光照射被测物体得到物体的全息图。
该技术基于光波的干涉原理，将“照相”的二维成像扩展到了三维空间。
在全息成像技术中，物体的光场将被分裂成两个光束，一个是参考光束，另一个是物光束。
两个光束相遇后发生干涉并形成全息图，然后这个图像在投影时通过再次照射的方式呈现出来。
二、在军事领域中，全息成像技术有着广泛的应用。
以下是全息成像技术在军事侦察中的应用。
1、目标侦察使用全息成像技术可以生成目标的三维全息图像，这种图像可以提供更加详细的情报信息，包括目标的尺寸、外形、结构等信息。
这种技术在目标侦察和情报收集中扮演着重要的角色。
2、高精度距离测量全息成像技术可以实现精度高达微米级别的距离测量，可以对物体进行精确的三维测量。
这种技术在火炮、导弹、飞机等武器系统的设计和工艺控制中广泛应用，为军事技术提供了重要的支持。
3、隐形目标探测在探测隐形目标时，全息成像技术可使用激光来探测目标表面的反射和散射光，并将这些光转换成目标的三维立体图像，从而实现对隐形目标的高精度探测。
4、地形测量在地形测量中，全息成像技术可以生成区域内的三维地形图像，并展示地形的细节、深度和变化。
这种技术在制定作战计划、构建地形模型以及规划传输线路等方面发挥了重要作用。
5、战术导航全息成像技术可以生成场景的三维图像，这可以用于增强军队的战术导航能力。
该技术可以帮助军队分析战场的环境，确定战术目标，并优化行动计划。
三、技术应用的挑战虽然全息成像技术在军事领域中有着广泛的应用，但它仍然面临着很多挑战。
以下是一些挑战：1、成像空间的限制全息成像技术需要大量的光线来形成高质量的全息图像。
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大 气衰 减 的影 响 ，作 用距 离 更远 ，光束 控制 、相 位 补偿 等 技术 环 节 受到 的 限制 小 ，实现 难度 有 所 降低 。另 一 种是 基 于非 相干 探 测 ，主要 是 直接 探 测 激 光成 像 和激 光 反射 层析 成 像技 术 。激 光反 射 层析 成像 具 有成 像 空 间分辨 率 与作 用 距离 无关 ， 只与 脉 冲 宽度 、探 测器 的带 宽和 噪声 有关 的优 势
合成 孔径长度
■ ： 八 一 一 一
／、 ｌ ＼
０．１２ｍｍ。这 种 厘米 量 级 的图像 分 辨率 完 全能 够在 远 距离 对 空 间 目标进 行 高分 辨率 成像 ，能够 获 得 目标结 构 的细微 特征 ，从而 对 目标进 行 分类 识别 ， 合 成孔 径激 光 成像 适 用于 对远 距 离空 间 目标 进 行 高精 度 成像 刨 引。
第 ３７卷 第 １期 ２０１６年 ２月
国 防 科 技
ＮＡＴｌＯＮＡＬ ＤＥＦＥＮＳＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯ ＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３７．Ｎｏ．１ Ｆｅ１．２０１６
空间激光成像 目标精确侦察技术
胡 以 华
（电子工程学院脉冲功率技术 国家重 点实验 室，安徽 合肥 ２３００３７）
引言
“谁 有 能力控 制 空间 ，也 将拥有 控 制地 球表 面 的能 力 ”。控制 空 间需要 对 空 间 目标进 行 高效 、 准确 的探测 、跟 踪 与 识别 ，准 确 掌握 、 实时 提供 空 间态 势 ，对 危 险 目标及 时做 出反应 。对 空 间 目 标侦 察 监视 有地 基 、 天基等 形 式 ，地 基侦 察监 视 存在 易受大气传播抖动、蒙气差、电离闪烁等因 素影 响 ，天 基侦 察 监视 因无大 气影 响 及探 测 距离 近 ，其 能获 取 空间 目标 的准确 、清 晰和精 细信 息 。 因此 ，天基 目标 侦 察监 视技 术 是 空 间 目标 侦察 监 视 的发展 方 向 。
［摘 要 ］ 合成孔径激光成像 、激光反射层析成像是 最有可能在 空间 目标 成像 侦察 中得到应 用的精 确侦察手段 。分析 了
两种激光成像 方法的原理 ，分别构 建了各 自实验 系统 ，完成 了关键 技术验证 实验 ，得 到 了一些重要 结论。结合空 间 目标精确侦 察需求 ，给 出了两种 系统 的设计 方法 ，指 出了需要重点 突破的关键技术 。研 究表 明 ，随 着激光 器、探 测接 收等关键技 术的成熟 ，
将为研 制天基空 间激光成像 目标精确侦察技术奠定基础 。
［关键词 ］ 目标精确侦察 ；合成孔径激光成像 ；激光反射层析成像 ；图像 重构
［中图分类号 ］１’Ｎ２４９ ［文献标识码 ］Ａ
［文章编号 ］１６７１—４５４７（２０１６）Ｏ１—００３０—０７
ＤＯｈ１０．１３９４３￣．ｉｓｓｎｌ６１７—４５４７．２０１６．０１．０８
［收稿 日期 ］ ２０１５—１０—０９ ［作者简介 ］ 胡 以华 ，教授 ，博士生导师 ，少将 ，研 究方 向：空间信 息获 取与处理，激 光探测 与成像 。
胡 以华：空间激光成像 目标精确侦察技术
３１
雷 达技 术走 向成 熟 ，但天 基激 光反 射 层析 成像 还 未 见公开 报道 。
， 且 对 湍流 不 敏 感 ，较 容 易实 现 。在 国家 自然 科 学基 金 、８６３等支 持 下 ，我 们 开 展 了 目标 的激 光探 测 成像 技术 研 究 ，取得 一 些可 用 于空 间 目标 高精 度 、高 分辨 率 成 像侦 察 的技 术 成果 儿 ，为 空间 目标激 光成像 精确侦 察技术 研究奠 定 了基础 。
一 、 合成孔径激光成像侦察技术
（一 ）合成孔 径激 光成 像原理 合 成孔 径激 光成 像是利 用激 光作 照射 源 的主 动式 成像 方法 ，基 本 原理 类似 于微 波 合成 孔径 成 像 （图 １）， 即基 于 合成 孔 径 成像 技 术 ，利 用 发 射机 ／接 收机 和 目标 之 间的相 对运 动 ，使 同一 实 物天 线在 不 同空 间位 置对 目标 进行 激 光探 测 ，并 对探 测数 据进 行成 像 处理来 获 取 目标超 衍射 分 辨 率 的图像 叫 。
目前 ，天 基 目标侦 察 监视 主要 是基 于可 见光 成像 、红 外成像 、微波 成像 和激 光 成像 等 。可 见光 、 红外成像属于被动成像，受外界、 目标特性等影 响 较大 ，分辨 率相 对 较低 ；微 波 、激 光 成像 均属 主 动成 像 ，但 激光 波 长 比微 波波 长短 １０３～ １０５ 个数 量 级 ，空 间分 辨 率 比微 波 成像 更 高 ，是 能够 在远 距 离 取得 厘米 量 级分 辨 率 的唯一 光 学成 像观 察 手段 儿引。空 间激光 成像 目标侦 察 监视 有 两种 形 式 ：一种 是基 于 相干 探 测 ，主要 是 合成 孔径 激 光成像。在天基侦察监视应用 中，由于无大气及
目前 国外主 要有 美 国林 肯实 验室 、海 军实 验 室 、空 军实 验室 以及 日本通 信 实验 室 开展 合成 孔 径 激 光 雷达 研 究 ，研 制 出多种 合成 孔径 激 光雷 达 验证 系 统 。］［。］［ ｍ 。据 相 关 报 道 ，雷 声 公 司 、诺 斯 罗普 ·格 鲁 曼 公 司才 于 ２００６年 获 得 了远 距 离 的 合 成 孔 径 成 像 激 光 雷 达 图 像 。２００１年 ， 美 国 空 军研 究 所 首 次在 ＨＩ—ＣＬＡＳＳ项 目中采 用 地 基 相干 二 氧化 碳激 光 雷达 实 现对 ５１４Ｋｍ处在 轨卫 星 ０．２ｍ分辨率的激光反射层析二维重 构图像 ， 美 空 军 Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ也 在 激 光 反 射 层 析成像方面开展研究，推动 了激光反射层析成像