国家高技术研究发展计划(2006aa701410)
- 作品数：15 被引量：92H指数：7
- 相关作者：李焱周俊鹏董宇星张恩东刘伟宁更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春工业大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程领域前沿项目中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信电气工程机械工程更多>>
- 舰载光电跟踪设备的目标预测算法研究被引量：9
- 2017年
- 舰载光电跟踪设备在跟踪百公里以上的目标时,由于受到障碍物干扰,目标有时可能从视场中丢失,需采用记忆跟踪算法对目标的未来时刻位置进行预测,重新找回目标。常规的CA、CV模型预测目标时忽略了残差,记忆跟踪时间短,从而造成预测目标不够精确。针对以上问题,提出了Kalman目标预测模型,延长记忆跟踪时间。首先,由船地坐标转换公式推导了甲板坐标系下船摇速度,前馈到伺服控制系统速度回路中,保证视轴自稳定,同时提高跟踪精度;其次,概述了CA、CV、Kalman目标预测模型;最后,重点论述了3种目标预测模型记忆跟踪和实时雷达引导二维位置信息之间的关系。试验结果表明,本文由于引入了Kalman目标预测模型,使得记忆跟踪时间比传统的CA、CV模型的预测目标时间提高了一个数量级。解决了工程中舰载光电跟踪设备受船摇影响时跟踪精度低和记忆跟踪时间短的问题。
- 周俊鹏陈健李焱董宇星陈娟赵岩
- 关键词：CV模型
- 惯导平台下舰载光电设备舷角正交测距技术被引量：10
- 2014年
- 受到海面高温、高湿以及舰载光电设备体积、激光测距功率等综合因素的影响,激光测距机在海天环境下威力大大减小,特别是远距离目标的测距能力几乎为零,依靠激光测距得到距离信息的舰载光电设备其对抗能力大大减弱。在惯导平台下通过速度滤波前馈实现电视闭环稳定跟踪并结合"舷角正交"测量技术,实现舰面环境下的目标测距。并在XX项目中得到较好的实际应用。实现该技术方法主要分为2步:当目标同时出现在2台光电设备视场内并且对比度满足图像提取阈值要求时,利用CA最小二乘滤波模型求出的惯导速度数据前馈到速度回路,结合电视脱靶量信息完成电视跟踪的闭环控制;将2台光电设备以舷角正交的方式进行目标信息交汇数据处理,得出距离信息。通过试验,验证了该技术可实现远距离目标的测距,海天环境下在测距精度不大于XX m时测距距离可达30 km,甚至更远,远远大于一般舰载激光测距系统。实现了舰载光电对抗设备远距离目标的无源测距,特别是提高了低空掠海目标的测距能力。在雷达静默状态下,可利用三维信息引导制导武器,实现对来袭目标的精确打击。
- 李焱张海波张强董宇星
- 关键词：惯导平台测距
- 速度前馈补偿的舰载光电设备伺服系统的设计被引量：5
- 2016年
- 舰载光电设备在捕获跟踪阶段,由于艏摇、纵摇、横摇的扰动,红外跟踪精度会受很大的影响。为了提高舰载光电设备跟踪精度,提出了一种速度回路前馈控制策略,控制方法分三步:首先将大地坐标系转化为甲板坐标系;其次当目标出现在视场内且满足图像提取阈值时,利用CA模型最小二乘法原理对合成的甲板坐标系下的速度进行滤波;最后将滤波后的速度前馈到速度回路上,同时伺服控制回路采用串联校正,根据不同的跟踪状态切换不同的调节器,并结合红外脱靶量信息构成完整的双闭环回路。试验显示,某舰载光电设备红外跟踪状态下,在未加入本算法时,跟踪误差的最大值为120″,加入前馈补偿后,跟踪误差的最大值为78″,减小了跟踪误差,提高了舰载光电设备对抗能力。
- 张恩东李焱张玉东董宇星李毅
- 关键词：伺服系统滤波前馈补偿
- 动机座光电跟踪系统速度建模与视轴复合校正被引量：2
- 2009年
- 动机座光电跟踪系统其视轴会受到机座摇摆的影响,而增大跟踪误差;单纯的进行视轴稳定无法满足复杂级别摇摆角度下的跟踪精度,或者导致跟踪失败;对平台罗经惯导角度数据进行速度数学建模,首先通过有限记忆滤波得到速度的平滑数据,再通过机动检测决策机制,对残差进行二次加速度滤波得到大地坐标系下的速度合理数据;大地坐标系下的速度值通过三次线性变换成动机座系的速度值,进行视轴校正,最后将校正的速度数据通过复合控制前馈到速度回路,隔离了机座摇摆对光电系统的影响,其等效4级海况摇摆下,有效隔离度为8.33dB,大大提高了设备的跟踪性能;其分析内容和采用的分析方法也适用于船载、机载或空间光电跟踪系统。
- 李焱张强冯强
- 关键词：复合控制
- 基于Canny原理海天线检测算法研究被引量：12
- 2010年
- 基于海天背景目标提取技术的研究,提出一种结合canny算子海天线检测方法,首先采用高斯平滑在低分辨率上采用canny算子检测边缘,然后通过直线边缘的方向特性,跟踪边界连接边缘点去除大部分的干扰,最后利用Hough变换拟合海天线;实验证明该方法不仅能够准确快速地提取出海天线,而且还能较好地抑制细小边缘的干扰,在实际应用中取得良好的效果。
- 董宇星刘伟宁王爽
- 关键词：海天线低分辨率
- 激光距离选通成像同步控制器设计被引量：1
- 2010年
- 距离选通技术是激光主动照明成像系统中的关键技术;以TI公司DSP芯片TMS320F2812作为主控制芯片,设计了一种基于DSP的激光距离选通成像系统的同步控制器;给出了该控制器的功能和硬件结构以及软件流程设计;通过观测3km处的车牌目标对比试验,在非距离选通情况下,模糊不清;而在距离选通情况下,车牌目标细节清晰可见;实验结果表明,该控制器具有结构简单、延迟时间精确、实时性好等特点,可以满足激光主动照明成像系统的要求。
- 冯强李焱
- 关键词：主动成像距离选通TMS320F2812同步控制
- 惯导平台下舰载光电搜索跟踪系统的控制被引量：16
- 2011年
- 针对雷达引导偏差过大影响舰载光电设备迅速跟踪来袭目标,导致光电对抗能力减弱的问题,在惯导平台下提出了一种半自动搜索与电视跟踪技术相结合的控制算法,并应用于光电搜索跟踪系统中。该控制设计主要分为两步:雷达引导下,判断数引偏差是否超过当前视场,随即将人工干预转为自动搜索;当目标在搜索视场内对比度满足图像提取阈值要求时,利用CA模型将最小二乘法求出的惯导速度数据前馈到速度回路,并结合电视脱靶量信息完成电视跟踪的闭环控制。实验显示,该算法对于大引导偏差下的目标稳定捕获距离为16.4km,比传统方法捕获距离提高了11km,在半自动目标搜索、稳定捕获跟踪的同时,缩短了雷达引导偏差过大情况下的目标稳定捕获时间,提高了光电对抗能力。
- 李焱曹立华王弟男
- 关键词：惯导平台
- 舰载光电伺服设备的系统辨识研究被引量：6
- 2014年
- 系统辩识即获取电机机械时间常数Tm和对应的固有放大倍数K。舰载光电系统由于受到横摇、纵摇、艏摇的扰动,其系统辩识的可信度及精度直接影响到调节器参数的设定,从而对稳态和动态精度会有很大的影响。常规公式法求电机机械时间常数在实际应用中非常不便,并且大多数场合不能求得Tm。本文以PC104硬件平台为依托,推导出的近似逼近e指数函数作为阶跃法获取系统辨识的理论依据,并设计了友好的人机交互界面可以方便的显示、修改系统辩识的结果。试验分析表明,应用Origin拟合e指数函数使阶跃法得到的Tm和K拟合可信度达到96%以上,其拟合误差小于0.1,精度完全满足使用要求。解决了实际工程中获取Tm和K精度低、可信度不高的难题。此方法成功地应用在项目中,并对求得电机机械时间常数有很好的通用性和借鉴性。
- 周俊鹏李焱王一卉陈娟
- 关键词：系统辨识
- 基于背景抑制和灰度形态学的弱小目标检测
- 低对比度弱小目标检测与跟踪算法的研究是电视跟踪领域的关键技术之一。本文根据海面、天空及海空背景下弱小目标的特征,采用背景抑制滤波器抑制天空云层干扰及海面浪花等的影响,滤除背景干扰。然后用各向异性扩散法增强弱目标去除噪声,...
- 董宇星孙海江刘伟宁
- 关键词：灰度形态学弱小目标
- 文献传递
- 基于灰度特性的海天背景小目标检测被引量：17
- 2010年
- 针对复杂海天背景下的小目标检测存在海浪、云层干扰等问题,提出了先提取海天线,然后利用一维最大熵阈值分割法对出现在天空、海面或者海天线附近特定区域的目标进行检测的算法。该算法主要利用天空海面行灰度均值特性,结合梯度运算和形态学运算在海天线的潜在位置中检测边缘,进而用强鲁棒性的Hough变换直线检测法拟合海天线,实现对海天线的准确定位。实验处理分辨率为256 pixel×256 pixel的位图时,定位海天线需时4.1 ms,检测到目标需时5.3 ms,完全满足高帧频图像处理的实时性要求。实验结果表明,该算法能够快速、准确地检测出小目标,大大降低了虚警率。
- 董宇星刘伟宁
- 关键词：小目标检测海天线灰度特性图像处理
