脉冲激光结合图像技术的快速光电对抗系统仿真.pdf

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1、脉冲激光结合图像技术的快速光电对抗系统仿真孙远新，董小刚，孔令旗(装甲兵工程学院控制系，北京100072)摘要：针对快速光电对抗的实战需要，提出了利用“猫眼”效应探测结合计算机图像分析和识别来先期发现、确认并定位目标；借助微调整、精确瞄准技术实现快脉冲激光主动侦察，再发射强激光准确辐照压制敌观瞄系统的方法，并对系统进行了仿真。关键词：脉冲激光；图像分析；光电对抗TheSimulationaboutSpeedyphoto-electronicantagonisticsystemofpulselaser、耐thimagetechniqueSu

2、nYuan—xin，DongXiao—gang,KongLing—qi(DepartmentofControlEngineeringofAcademyoftheArmoredForceEn百neerBeijing，100072China)Abstract：Aimingattheneedsofactualcombatwithspeedyphoto-electronicantagonism，themethodisdevelopedinwhichthefoetargetscanbeearlierdiscovered，confirmedandor

3、ientedwithsuppoafromthecat-eye’seffect．Basedondistinctiveanalysisofdigitalimagesaswellasaccurateaimbymicro—adjustingtechnique，enemysightingsystemisinitiativereconnoiteredsoonafterpreciseneutralizedbymeansofthequickpulseofpowerfullaser．Atlastthesystemissimulated．Keywords：p

4、ulselaser；imageanalysis；photo-electronicantagonism引言在战场中，很多信息是通过光学系统来获得的，如果能够在敌人获得我军信息之前将敌方的光学系统摧毁或压制对方观察人员的视觉系统，我们将在战场上获得信息对抗的绝对优势。由于光学系统窗口相对于载体来说一般都是比较隐蔽的且面积很小，用一般的轻武器在较远距离上很难将其摧毁。然而激光打击精度高，能量集中又能直接通过对方的光学系统会聚，可以使敌方电子器件电荷瞬间饱和乃至损坏，或对敌方观察人员视觉造成严重损伤。如果能精确测定出敌方光学系统入瞳的位置，利用高

5、能激光束直接将激光对准其光学系统发射，就能达到破坏敌方观察系统的目的。1系统工作原理当一束光照射在漫反射目标上时，其反射光是沿各个方向反射的，反射比一般在0．12～0．15之间。在目标距离较远时，反射光是很弱的。但当目标是一个具有光学窗口的光电设备或观瞄设备时，情况就大不相同了。这些光电系统有很强的按原光路反射的特性，通常比漫反射目标的回波强102～104倍。光电传感器的光敏面或望远镜的分划板位于在光学系统的物镜焦平面附近，由于来自远处的激光所产生的反射有物像对应关系，因而反射光分布在一个较小的立体角范围内，形成了一个很大的反射截面，产生

6、了所谓的“猫眼”效应。反应在获取的图片上，就会有一个明显亮于背景的光斑。需要注意的是：CCD图像采集的清晰度一方面与其电路的灵敏度和暗电流有关。另一方面与背景、距离、CCD接收系统焦距和照射角度都有关系。背景越暗、反射图像越319清晰。“猫眼”光学系统焦距越长，则回波发散角越小，反射光越强，反射光斑越清晰。从图1中还可以看出，随着距离的增大，“猫眼”目标回波相对大地回波的对比度越来越小。扫描光束入射角越大，探测器接收光线比例越小，目标越模糊。另外相对孔径、像差等也会影响接收图像的清晰度。如果用计算机把图片上的光斑识别出来，并且算出光斑中心

7、在图像中的位置，将其转化为实际空间坐标系中的位置，并与相应的强激光有机结合就可以实现对敌方光电系统的干扰，有效地抑制敌方光电系统及相应武器系统功能的发挥。该系统硬件系统主要由发射快脉冲激光的激光器、接收釉拦柏篓30麓20且10O2毒68lO12测量览离抽图I“猫眼”目标回波功率与大地回波功率之比与距离的关系光学系统、宽带高速高分辨率CCD、图像采集卡、工控机、驱动电路、驱动电机和同步装置等组成；软件部分由图像存储、图像分析、图像的目标识别、目标的坐标变换、驱动软件等组成。工作时，利用传统观瞄系统首先确定敌方军事目标的大概位置，对准敌方的军

8、事目标发射快脉冲激光。或用连续激光或高重复频率脉冲激光作较大范围的扫描，利用激光主动侦测出敌方观瞄窗口的位置。利用光学接收系统接收图像并直接反映到CCD上，CCD将图像编码并送入图像采集卡，图