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多模集成凝視成像紅外全景告警技術(shù)
  • 關(guān)鍵詞：紅外線,監(jiān)控系統(tǒng),芯片
  • 資料類(lèi)型：
  • 上傳時(shí)間：2017-11-15
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資料簡(jiǎn)介

　　隨著現(xiàn)代高科技的飛速發(fā)展，各種高性能的設(shè)備器材、導(dǎo)彈武器等不斷出現(xiàn)，并在民用及戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著重要作用，其對(duì)各種戰(zhàn)略要地，以及飛機(jī)軍艦等高價(jià)值作戰(zhàn)平臺(tái)的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了確保軍政即國(guó)民經(jīng)濟(jì)要地、高價(jià)值平臺(tái)的安全和其生存能力的增強(qiáng)，必須配置具有高等性能的導(dǎo)彈逼近告警紅外全景對(duì)抗裝備。這是為了適應(yīng)現(xiàn)代信息化大環(huán)境條件的必需策略，也是我國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。
 
　　本系統(tǒng)的工作原理：
 
　　系統(tǒng)由全景信息獲取和信息處理兩大功能模塊組成。前者將全景光圖疊加成像、相參成像和雙色成像等三種不同的成像模塊集成于一體，并用同一套系統(tǒng)做一次凝視成像操作同時(shí)完成對(duì)全向景信息的快速采集；后者主要核心器件為高速DSP并行處理器，它主要完成相應(yīng)的信號(hào)處理、目標(biāo)監(jiān)測(cè)跟蹤、來(lái)襲目標(biāo)的威脅判斷及警告。將兩模塊整合在一起用C語(yǔ)言編寫(xiě)系統(tǒng)控制處理代碼，即可實(shí)現(xiàn)360度全向?qū)崟r(shí)探測(cè)告警功能。
 
　　本系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想：
 
　　(1)采用全景光圖疊加成像，使系統(tǒng)視場(chǎng)擴(kuò)展了四倍以上或相當(dāng)于紅外焦平面陣列(IRFPA)的探測(cè)單元數(shù)量等效地增大了四倍以上(起到了以小頂大的效果)，極大緩解了IRFPA陣列的規(guī)模大小對(duì)導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)性能提高所形成的技術(shù)瓶頸。采用一臺(tái)焦平面相機(jī)可趕超美國(guó)即將列裝到第五代某型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)上的分布式孔徑紅外跟蹤系統(tǒng)中四臺(tái)同類(lèi)相機(jī)的作用。
 
　　(2)采用相參成像技術(shù)又可以將系統(tǒng)的空間分辨率再實(shí)時(shí)提高兩倍，進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)探測(cè)的度，同時(shí)縮短探測(cè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)“快而精”的探測(cè)水平。
 
　　(3)采用中波雙色成像，可提高識(shí)別真假目標(biāo)的能力，降低虛警率，避免檢測(cè)到錯(cuò)誤目標(biāo)。
 
　　(4)三種不同的成像模式集成于一體，用一套系統(tǒng)做一次凝視操作同時(shí)完成，有效地提高了系統(tǒng)的性能價(jià)格比。
 
　　外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)情況：
 
　　使用本系統(tǒng)在某民用機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了多次外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)實(shí)施探測(cè)跟蹤，隨著探測(cè)距離的增大，目標(biāo)越來(lái)越小，zui后變成了系統(tǒng)對(duì)微弱點(diǎn)源目標(biāo)的跟蹤過(guò)程。
 

 
　　上圖為系統(tǒng)樣機(jī)工作時(shí)顯示屏的顯示界面。視頻序列圖像中的左上角為系統(tǒng)采集的原始視頻圖像，右上角為波門(mén)跟蹤情況，左下角為目標(biāo)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡，右下角同心圓坐標(biāo)中的亮點(diǎn)移動(dòng)和數(shù)字顯示空間目標(biāo)的方位和角度情況。
 
　　多次外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，原理演示樣機(jī)不僅達(dá)到了上述性能指標(biāo)所有要求，而且其作用距離也可達(dá)到近二十公里，同時(shí)還能將探測(cè)目標(biāo)的軌跡和空間方位以及方位角等信息實(shí)時(shí)地顯示在屏幕上，做到了探測(cè)、發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標(biāo)、預(yù)測(cè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的任務(wù)要求。
 
　　原理樣機(jī)的外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了本系統(tǒng)的創(chuàng)新思想的*性，并且合理地提出了技術(shù)指標(biāo)，zui終成果滿足了指標(biāo)所有要求，驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的正確性。因此，只要增大投入，采用更高性能的芯片等硬件設(shè)備和相應(yīng)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的軟件技術(shù)，就可全面提升系統(tǒng)的性能，開(kāi)發(fā)出滿足戰(zhàn)術(shù)性能要求的高性能、低成本的紅外全景告警系統(tǒng)。
 
　　應(yīng)用前景：
 
　　可用于商業(yè)民用、政治軍事及國(guó)民經(jīng)濟(jì)要地、高價(jià)值平臺(tái)(包括作戰(zhàn)平臺(tái))以及重大經(jīng)濟(jì)目標(biāo)對(duì)導(dǎo)彈、飛機(jī)等來(lái)襲目標(biāo)，實(shí)施全向監(jiān)視實(shí)時(shí)逼近告警，具有很好的推廣應(yīng)用前景。
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