一种对高速运动目标的单光子测距方法

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作者 刘祖迪 崔国栋 +2 位作者 潘康立 罗辉 韩隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期373-379,共7页

作为一种前沿的激光探测技术,单光子激光测距技术已成功应用于月球测距、卫星测距和地面测高等领域。然而,单光子测距在机载空对空、地对空平台上对高速运动目标进行跟踪测距时,回波光子落在不同的时间窗,导致直接计数无法有效提取信号... 作为一种前沿的激光探测技术,单光子激光测距技术已成功应用于月球测距、卫星测距和地面测高等领域。然而,单光子测距在机载空对空、地对空平台上对高速运动目标进行跟踪测距时,回波光子落在不同的时间窗,导致直接计数无法有效提取信号的问题仍需解决。针对空对空条件下单光子激光测距的应用需求,基于时间相关光子计数技术设计一种适用于全天时、宽时域、多噪声条件下对高速运动目标的单光子测距方法。该方法采用阵列单光子探测器和相邻时间窗相关统计多帧处理算法提取激光回波光子信号,并在Matlab平台上对算法进行仿真实验,使用多元阵列单光子探测器实现最大测程百公里以上、背景噪声计数率约为5 MHz、单脉冲回波光子计数平均值为1条件下的回波光子信号提取。该方法能够克服传统单光子探测只能对准静态目标测距,只能在小接收视场和小波门范围等弱背景噪声及目标轨迹可预测条件下应用的限制,将单光子探测由只能固定平台夜晚对准静态目标测距推广至通用平台全天时对高速运动目标测距。 展开更多

关键词 单光子激光测距 时间相关光子计数技术 高速运动目标 相关统计

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高速运动目标特征关联检测模型仿真

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作者 叶裴雷 张大斌 《计算机仿真》 北大核心 2023年第4期208-212,共5页

与静态目标不同,在高速运动过程中采集的视频图像存在阴影,为了实现对运动目标的高精度检测,提出基于深度学习的高速运动目标检测模型设计方法。采用光照评估方法判断图像中是否存在阴影,分割视频图像中的阴影区域,消除图像阴影;利用高... 与静态目标不同,在高速运动过程中采集的视频图像存在阴影,为了实现对运动目标的高精度检测,提出基于深度学习的高速运动目标检测模型设计方法。采用光照评估方法判断图像中是否存在阴影,分割视频图像中的阴影区域,消除图像阴影;利用高斯核函数建立滤波器,对运动图像展开滤波处理,消除图像中存在的杂点,并通过剔除兴趣点中存在的冗余点以提高目标检测的准确度和效率,确定图像中的目标区域;采用深度特征网络提取目标特征,结合余弦距离和DeepSort算法展开特征匹配与数据关联分析,根据分析结果利用匈牙利算法构建高速运动目标检测模型,通过该模型实现目标检测。实验结果表明,所提方法的目标检测质量、目标检测精度和检测效率均具有较高的水平。 展开更多

关键词 深度学习 光照评估方法 深度特征网络 高速运动目标检测 图像滤波

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基于CNN的高速运动目标ISAR成像方法研究

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作者 张宇 李云涛 +3 位作者 郭永辉 李永刚 何永华 柴恬怡 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第2期99-105,共7页

在高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,基于传统线性调频(LFM)信号参数估计进行相位补偿的方法存在计算复杂和误差大等问题,对此提出一种基于卷积神经网络(CNN)的线性调频信号调频斜率估计方法。首先采用Wigner-Ville分布的时频分... 在高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,基于传统线性调频(LFM)信号参数估计进行相位补偿的方法存在计算复杂和误差大等问题,对此提出一种基于卷积神经网络(CNN)的线性调频信号调频斜率估计方法。首先采用Wigner-Ville分布的时频分析方法对一定范围调频斜率的线性调频信号生成时频图像构建训练集;其次将高速运动目标回波信号经Wigner-Ville分布处理的时频图输入到卷积神经网络中,对回波信号调频斜率进行识别;接着通过识别的调频斜率对目标速度进行反演,进而构建补偿信号并对回波信号进行相位补偿;最后通过距离多普勒成像算法处理后可得到清晰的ISAR像。仿真实验结果表明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 高速运动目标 ISAR成像 卷积神经网络 WIGNER-VILLE分布

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高速运动目标的光电精密测速系统误差分析 被引量：11

4

作者 黄战华 刘淼 +2 位作者 张伊馨 蔡怀宇 张以谟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期58-61,共4页

在利用光电精密测速技术时,涉及复杂的空间光交汇计算,通用误差分析方法比较困难。在目标与光束垂直度适当的情况下,目标运动方向的偏差对测量精度的影响属于二阶小量。系统整体误差的主要来源为距离测量误差、时间测量误差以及光束不... 在利用光电精密测速技术时,涉及复杂的空间光交汇计算,通用误差分析方法比较困难。在目标与光束垂直度适当的情况下,目标运动方向的偏差对测量精度的影响属于二阶小量。系统整体误差的主要来源为距离测量误差、时间测量误差以及光束不平行度产生的误差。分析得出,本系统在两光束间的不平行度α=100″,探测器对准精度为0.1mm的情况下,测量精度可以达到0.02%。 展开更多

关键词 误差分析 光电精密测速 高速运动目标

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高速运动目标的ISAR成像方法 被引量：18

5

作者 张焕颖 张守宏 李强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1789-1793,共5页

针对高速目标的ISAR成像问题,该文提出基于"运动"参考解调频的运动补偿方法。该算法利用由雷达辅助测距信号测得的参考距离和对目标距离像包络对齐的结果拟合出目标运动轨迹,对回波进行以拟合轨迹为参考距离的解调频处理,完... 针对高速目标的ISAR成像问题,该文提出基于"运动"参考解调频的运动补偿方法。该算法利用由雷达辅助测距信号测得的参考距离和对目标距离像包络对齐的结果拟合出目标运动轨迹,对回波进行以拟合轨迹为参考距离的解调频处理,完成回波的脉冲内速度补偿和相干化,最后通过Keystone变换消除目标的转动分量引起的越距离单元走动。给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。 展开更多

关键词 ISAR成像 运动补偿 运动参数估计 高速运动目标 相干

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双基地MIMO雷达的高速运动目标定位方法 被引量：7

6

作者 陈金立 朱艳萍 +1 位作者 顾红 苏卫民 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期962-967,共6页

高速运动目标的大多普勒频率会导致传统匹配滤波器严重失配,因此当目标高速运动时多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达利用传统匹配滤波器无法有效地形成虚拟阵列。研究了利用双基地MIMO雷达实现多个高速运动目标交... 高速运动目标的大多普勒频率会导致传统匹配滤波器严重失配,因此当目标高速运动时多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达利用传统匹配滤波器无法有效地形成虚拟阵列。研究了利用双基地MIMO雷达实现多个高速运动目标交叉定位的方法,采用降低雷达距离分辨率的方式以获取较长时间的相参积累,并将接收阵列回波信号与发射信号共轭相乘后的数据进行频域处理,有效形成了虚拟阵列,然后利用传统超分辨算法对在相同粗距离分辨单元上的高速运动目标的发射角和接收角进行联合估计,从而能够有效交叉定位多个在距离上无法分辨的高速目标。仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 雷达工程 双基地多输入多输出雷达 交叉定位 高速运动目标

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调频步进信号高速运动目标径向速度精确测量技术研究 被引量：10

7

作者 袁昊天 文树梁 程臻 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期649-653,共5页

针对调频步进信号高速运动目标径向速度影响合成距离像问题,提出一种复合测速方法.首先利用窄带跟踪距离的微分值对回波进行速度补偿和包络移动,其次对正正步进频率信号进行相关处理并构造跟踪回路以实现速度粗略估计和跟踪,然后再利用... 针对调频步进信号高速运动目标径向速度影响合成距离像问题,提出一种复合测速方法.首先利用窄带跟踪距离的微分值对回波进行速度补偿和包络移动,其次对正正步进频率信号进行相关处理并构造跟踪回路以实现速度粗略估计和跟踪,然后再利用跟踪速度微分值补偿加速度,最后对正负步进频率信号进行相关处理,实现速度的精确测量.仿真结果证明了该方法的可行性. 展开更多

关键词 调频步进信号 速度测量 高速运动目标 正负相关

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基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测 被引量：5

8

作者 陈金立 顾红 苏卫民 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1350-1354,共5页

针对传统体制雷达对高速运动目标不能进行长时间有效相参积累检测问题,该文提出了一种基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测方法。该方法利用MIMO噪声雷达在短时间内输出的多路回波数据进行相参并行处理来取代回波数据的长时间相参积累检... 针对传统体制雷达对高速运动目标不能进行长时间有效相参积累检测问题,该文提出了一种基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测方法。该方法利用MIMO噪声雷达在短时间内输出的多路回波数据进行相参并行处理来取代回波数据的长时间相参积累检测,以避免距离走动,径向速度变化以及反射截面积(RCS)快起伏等非平稳因素对目标检测的影响,有效实现了多个高速运动目标的无模糊检测。仿真结果验证了MIMO噪声雷达在高速运动目标检测方面的优越性。 展开更多

关键词 MIMO雷达 噪声雷达 高速运动目标检测

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高速运动目标速度测量系统 被引量：8

9

作者 关贞珍 杨润泽 +1 位作者 舒鑫 张治 《国外电子测量技术》 2006年第10期14-16,共3页

介绍高速运动目标的速度测量系统。该系统利用激光光幕区截原理:即当运动目标通过激光光幕时,采集光通量的变化从而获得运动目标的平均速度。本文介绍激光光幕的形成,光敏元件、半导体激光器和数据采集板的选择等。系统软件在虚拟仪器... 介绍高速运动目标的速度测量系统。该系统利用激光光幕区截原理:即当运动目标通过激光光幕时,采集光通量的变化从而获得运动目标的平均速度。本文介绍激光光幕的形成,光敏元件、半导体激光器和数据采集板的选择等。系统软件在虚拟仪器开发平台LabWindows/CVI上使用灵活的C语言将数据采集,分析和显示等专业工具有机组合,实现系统的信号采集、数据处理及实验报告的打印,存储等功能。实验结果表明,该系统具有操作方便、测量精度高、稳定性好、安全可靠等特点。 展开更多

关键词 高速运动目标 速度测量 激光光幕

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超高速运动目标回波及其对雷达检测的影响 被引量：9

10

作者 陈建军 王盛利 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第8期60-63,共4页

超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。文中建立了超高速运动目标的回波模型,得出其信号模型是一多项式调频信号。根据超高速运动目标回波信号的特点,给出了先进行多普勒处理再进行脉冲压缩的超高速运动目标检测方法。分析... 超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。文中建立了超高速运动目标的回波模型,得出其信号模型是一多项式调频信号。根据超高速运动目标回波信号的特点,给出了先进行多普勒处理再进行脉冲压缩的超高速运动目标检测方法。分析了目标的超高速运动对雷达目标检测的影响,并对理论分析进行了仿真验证。最后给出了问题的解决方向。 展开更多

关键词 超高速运动目标 回波模型 雷达目标检测 多普勒处理

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拦截高速运动目标广义相对偏置比例制导律 被引量：7

11

作者 王荣刚 唐硕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期682-690,共9页

针对经典比例导引法在末制导阶段拦截高速运动目标时捕获域较小、无法有效利用导弹机动能力及难以实现碰撞角约束等问题,提出了一种广义相对偏置比例制导律。为扩大经典比例导引律的捕获域及提升其对导弹的机动利用能力,设计了一个时变... 针对经典比例导引法在末制导阶段拦截高速运动目标时捕获域较小、无法有效利用导弹机动能力及难以实现碰撞角约束等问题,提出了一种广义相对偏置比例制导律。为扩大经典比例导引律的捕获域及提升其对导弹的机动利用能力,设计了一个时变导引系数,使所提制导方案可综合比例及反比例2种导引律的优势。为实现对高速运动目标的定向打击,引入了相对偏置比例,通过控制相对飞行轨迹角以实现对碰撞角的约束。为提升制导方案在拦截高速机动目标时的性能,在制导指令中对目标机动影响进行了补偿。数值仿真结果验证了该制导方案相比于经典的比例导引法具有更大的捕获域和过载利用度,以及较强的碰撞角约束能力。 展开更多

关键词 末制导 高速运动目标 碰撞角约束 相对偏置比例

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基于相邻帧补偿的高速运动目标图像稳像算法及仿真 被引量：5

12

作者 姬莉霞 李学相 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第7期310-312,317,共4页

在高速运动目标图像视频采集过程中,高速运动、风力作用等因素将导致视频图像抖动。为提高高速运动目标图像视觉系统采集性能,改善图像采集质量,提出一种基于相邻帧补偿的高速运动目标图像稳像算法。结合自适应中值滤波方法和灰度化直... 在高速运动目标图像视频采集过程中,高速运动、风力作用等因素将导致视频图像抖动。为提高高速运动目标图像视觉系统采集性能,改善图像采集质量,提出一种基于相邻帧补偿的高速运动目标图像稳像算法。结合自适应中值滤波方法和灰度化直方图均衡方法对图像进行预处理,用尺度不变特征变换(SIFT)算法提取视频图像中的特征点,利用仿射模型求解运动参数,采用Kalman滤波对视频图像中的正常扫描进行滤波,最后用相邻帧补偿方法将图像的前一帧作为参考帧对当前帧进行参数补偿,实现高速运动目标的视频图像电子稳像处理。仿真实验表明,新算法能在保留图像中的特征的同时去除图像中含有的抖动,非常适合高速运动视频图像的电子稳像处理,精度提高,计算量明显减少。 展开更多

关键词 高速运动目标 图像 稳像算法 帧补偿

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双基地MIMO雷达高速运动目标的DOD和DOA联合估计 被引量：2

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作者 陈金立 李家强 顾红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期859-864,共6页

高速目标在回波积累时间内会跨多个距离单元运动,因此双基地MIMO雷达利用单个距离单元上的目标回波数据估计目标发射角(DOD)和接收角(DOA)会产生较大误差,影响目标的交叉定位。该文根据高速目标回波特点提出一种双基地MIMO雷达的跨距离... 高速目标在回波积累时间内会跨多个距离单元运动,因此双基地MIMO雷达利用单个距离单元上的目标回波数据估计目标发射角(DOD)和接收角(DOA)会产生较大误差,影响目标的交叉定位。该文根据高速目标回波特点提出一种双基地MIMO雷达的跨距离单元估计目标多维参数的方法,该方法把目标在不同距离单元上的脉冲压缩数据的采样协方差矩阵进行平均,提高其协方差矩阵的估计精度,然后采用超分辨算法进行DOD和DOA参数估计。仿真结果表明该方法对高速运动目标的角度估计精度高于现有算法,接近于现有算法在目标无距离走动时的角度估计精度,且其角度估计性能与目标跨越的距离单元数无关。 展开更多

关键词 双基地MIMO雷达 高速运动目标 距离走动 发射角 接收角

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基于匹配傅立叶变换的超高速运动目标检测 被引量：2

14

作者 陈建军 王盛利 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1315-1319,共5页

超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。建立了超高速运动目标的回波模型,分析了其对目标检测中脉冲多普勒处理的影响,并提出了基于匹配傅立叶变换的脉冲多普勒处理方法。针对回波模型的特点,提出了一种计算量较小、物理含... 超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。建立了超高速运动目标的回波模型,分析了其对目标检测中脉冲多普勒处理的影响,并提出了基于匹配傅立叶变换的脉冲多普勒处理方法。针对回波模型的特点,提出了一种计算量较小、物理含义清晰、搜索范围针对性强的超高速运动目标检测的实现算法,并对理论分析进行了仿真验证。 展开更多

关键词 雷达工程 匹配傅立叶变换 目标检测 脉冲多普勒处理 超高速运动目标

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基于电磁传感器的特殊环境高速运动目标速度测量 被引量：2

15

作者 张丹 《制造业自动化》 北大核心 2012年第6期87-90,共4页

本文根据高速运动目标运动速度的测速原理,提出采用电磁传感器测速的方法。根据测试的要求和电磁感应原理,设计合适的电磁传感器。在分析问题的过程中,建立了磁化运动目标的磁偶极子模型和测速模型,分析运动目标在测速管中穿越电磁传感... 本文根据高速运动目标运动速度的测速原理,提出采用电磁传感器测速的方法。根据测试的要求和电磁感应原理,设计合适的电磁传感器。在分析问题的过程中,建立了磁化运动目标的磁偶极子模型和测速模型,分析运动目标在测速管中穿越电磁传感器时感应线圈产生的感应电动势和气体体积变化引起运动目标加速度的变化。最后通过仿真实验和高速运动目标在高温高压气体条件下运动的真实实验,来验证电磁传感器测速的可行性并分析影响测速精确度的因素。 展开更多

关键词 电磁传感器 高速运动目标 数据采集 仿真 速度测量

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MIMO雷达对高速运动目标搜索策略研究 被引量：1

16

作者 杨云生 《计算机与数字工程》 2012年第6期16-17,108,共3页

高速运动目标,是现代雷达探测中遇到的一种新情况。针对海军相控阵雷达对海上空中高速运动目标的探测,推导了多元阵列的MIMO雷达探测概率的计算公式,在此基础上,计算了距离单元内目标探测概率,并比较了正交信号模式下与有向波束模式下M... 高速运动目标,是现代雷达探测中遇到的一种新情况。针对海军相控阵雷达对海上空中高速运动目标的探测,推导了多元阵列的MIMO雷达探测概率的计算公式,在此基础上,计算了距离单元内目标探测概率,并比较了正交信号模式下与有向波束模式下MIMO雷达对高速运动目标探测概率。研究表明,对于高速运动目标,使用有向波束探测模式,在相同的信噪比下可以达到更高的探测效率。 展开更多

关键词 MIMO 高速运动目标 搜索策略

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一种新的高速运动目标成像方法

17

作者 刘俭成 张焕颖 《无线电工程》 2012年第8期18-21,共4页

提出了一种基于相位编码信号的高速运动目标逆合成孔径成像的新方法。相位编码信号在距离维和速度维具有良好的分辨力,属于多普勒敏感信号,因此在进行脉压前一般需要补偿多普勒相位。当目标高速运动时,还要考虑回波信号包络展缩的影响... 提出了一种基于相位编码信号的高速运动目标逆合成孔径成像的新方法。相位编码信号在距离维和速度维具有良好的分辨力,属于多普勒敏感信号,因此在进行脉压前一般需要补偿多普勒相位。当目标高速运动时,还要考虑回波信号包络展缩的影响。研究了相位编码信号逆合成孔径成像的运动补偿方法,即采用宽带相位编码信号和窄带线性调频信号结合的方式,窄带信号用来完成目标检测和测速,宽带信号用来提高测速精度和成像。仿真结果表明该算法的有效性。 展开更多

关键词 相位编码信号 脉冲压缩 参数估计 逆合成孔径成像 高速运动目标

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基于图像分块模板匹配的高速运动目标跟踪技术 被引量：5

18

作者 陈冰红 祝振宇 《国外电子测量技术》 2019年第7期81-85,共5页

高速运动目标图像采集的动态性较强,模糊跟踪效果不好,动态特征点分布结构复杂,对高速运动场景下动态特征点自动跟踪难度较大,提出一种基于图像分块模板匹配的高速运动目标跟踪技术。设计高速运动目标图像采集模型和运动特征点的边缘特... 高速运动目标图像采集的动态性较强,模糊跟踪效果不好,动态特征点分布结构复杂,对高速运动场景下动态特征点自动跟踪难度较大,提出一种基于图像分块模板匹配的高速运动目标跟踪技术。设计高速运动目标图像采集模型和运动特征点的边缘特征检测算法,采用灰度直方图降噪方法抑制高速运动目标图像动态特征点边缘模糊集,采用分块检测方法进行高速运动目标区域重构,在仿射不变区域中进行运动目标的边缘轮廓检测和特征点匹配,采用图像分块模板匹配方法实现高速运动目标的自动跟踪识别。仿真结果表明,采用该方法进行高速运动目标跟踪的准确性较高,对目标的定位性能较好。 展开更多

关键词 图像 分块模板匹配 高速运动目标 跟踪

原文传递

基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法研究 被引量：5

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作者 徐成强 王营博 +3 位作者 曹杰 郝群 袁诗翥 姜雅慧 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1097-1102,共6页

针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法。该方法利用线阵CCD高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD输出目标强... 针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法。该方法利用线阵CCD高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD输出目标强度--像素曲线斜率变化率最大点来获取目标所占像素数N的像素数提取方法,同时采用DMD模拟高速运动目标形变过程,配合基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法进行形变测量实验验证。实验结果显示采用该方法对V=450 km/h的高速运动目标进行形变量测量时,可以满足目标形变测量偏差小于0.3 mm,标准差小于0.5 mm,相对误差最低0.01%。实现了高速运动目标形变量的准确测量,为高速磨损测试、高温形变测试、高压形态测试等奠定了基础。 展开更多

关键词 光学测量 线阵CCD 像素数提取法 DMD模拟高速运动目标 形变测量 系统标定

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基于STAP的机载雷达高速运动目标检测技术研究

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作者 王麒 谢文冲 王永良 《空军预警学院学报》 2013年第5期313-316,330,共5页

针对机载雷达高速运动目标检测中存在严重的距离单元走动问题,将Keystone变换与STAP技术结合,提出了一种目标检测方法.该方法首先将雷达接收到的回波数据变换到频域,然后利用Keystone变换对目标的距离走动进行校正,再将校正后的数据变... 针对机载雷达高速运动目标检测中存在严重的距离单元走动问题,将Keystone变换与STAP技术结合,提出了一种目标检测方法.该方法首先将雷达接收到的回波数据变换到频域,然后利用Keystone变换对目标的距离走动进行校正,再将校正后的数据变换回时域并做空时自适应处理(STAP).仿真结果表明,该方法可有效克服高速运动目标距离走动导致STAP处理性能下降的问题,改善了目标检测性能. 展开更多

关键词 机载雷达 距离走动 KEYSTONE变换 空时自适应处理 高速运动目标检测

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