2020 Vol. (6): 01-10| [摘要](76) | [PDF](22)- 光学相控阵技术最新研究进展
- 丁军
- 在梳理光学相控阵原理的基础上，阐述了国内外光学相控阵关键技术研究的最新进展，并详细介绍了基于光波导、液晶、硅基平台的光学相控阵的技术，结合光学相控阵的发展趋势给出了光学相控阵在激光雷达、空间通信、图像投影等领域的应用前景。现今的光学相控阵正朝着大扫描角度、高精度、快速响应、小型化、高集成化等方向发展。
- 2020 Vol. (6): 11-33
| [摘要](214) | [PDF](39)- 中红外激光在光电对抗领域的应用及进展
- 杨俊彦，公发全，刘 锐，李 刚
- 近年来为有效对抗先进的红外制导武器的威胁，先进的红外对抗手段和方式不断推陈出新。其中利用中红外激光辐射致盲、致炫和毁伤的手段可以有效地对抗红外制导武器的威胁。为此本文重点介绍了中红外激光在光电对抗领域的应用；然后，对中红外激光光源和分类及其原理进行了阐述，并介绍了美国和俄罗斯在中红外光电对抗的系统领域的发展现状；最后，对中红外（3-5μm）光电对抗的应用发展和未来的趋势进行了总结，并对化学、气体和固体中红外激光光源的应用进行了展望。
- 2020 Vol. (6): 34-43
| [摘要](59) | [PDF](18)- 基于旋转双光楔的像方扫描大视场成像光学系统设计
- 杨克君，杨 振，张 勇，郭鑫民，胡海力，张建隆
- 针对无人机传统外挂式光电载荷吊舱窗口尺寸大、无法实现大视场扫描需求的现状，提出了一种基于旋转双光楔的像方扫描红外大视场成像光学系统设计。该系统在传统像方扫描光学镜组基础上引入了双光楔扫描器，以增大系统的扫描视场角，解决了高速无人机目前面临的红外窗口有限且成像视场角小的问题。采用光学设计软件进行了仿真，设计后的光学系统物方视场范围为±21.665°，满足了大视场范围的工作要求。设计结果表明，在工作波段（3.7μm ~4.8μm）范围内，该系统的成像质量高，中心视场调制传递函数在33(lp/mm)空间频率下可达0.45，全视场范围内的调制传递函数>0.42@33(lp/mm)，像点能量集中度较好，接近衍射极限。与传统扫描光学系统相比，采用基于旋转双光楔的新型像方扫描成像光学系统设计，在保证各项设计指标不变的前提下，能够将光学系统的径向尺寸减少20%以上，可满足未来无人机实现轻量化和小型化的应用需求，拥有良好的应用前景。
- 2020 Vol. (6): 43-56
| [摘要](45) | [PDF](10)- 喷流制冷的高超声速后台阶流场气动光学效应研究
- 邢博阳，杨俊彦，余 跃，张 斌
- 近年来,临近空间的军事应用价值受到了越来越多的关注。为了研究高超声速飞行器典型后台阶结构的气动光学问题，采用研究稀薄气体动力学的直接模拟蒙特卡洛算法(DSMC)研究了临近空间不同喷流控制下的后台阶流动特性，并采用光线追踪方法研究了不同流动控制下流场的气动光学效应。计算结果表明，随着飞行高度增加，壁面热流将增加，同时气动光效应将变弱。在四种喷流冷却方式中，喷流方式A的冷却效果最好，同时没有增加气动光学效应，B、D方式具有一定的冷却效应，但使得气动光学效应更加严重。
- 2020 Vol. (6): 57-65
| [摘要](40) | [PDF](9)- 基于FPGA的红外目标识别神经网络加速器设计
- 黄家明，陈寰，史庆杰，陈海宝
- 在红外目标识别领域，基于卷积神经网络的深度学习算法的识别精度已远远超过了传统模式识别算法,但神经网络的实现需要庞大的计算和存储，难以在无人机等嵌入式平台上进行部署。针对此问题，将通道级量化策略和梯度的近似优化训练引入到了低比特神经网络模型的建立中，并提出了一种可充分利用硬件计算资源的FPGA加速器，其整体平均性能为65.6GOPS。与其他相关工作的对比表明，低比特量化方法及其FPGA加速器实现，可以为嵌入式红外目标识别系统提供一种能效高、识别精度高的解决方案。
- 2020 Vol. (6): 66-75
| [摘要](26) | [PDF](12)- 紧凑型横向变焦系统关键器件的设计方法与功能验证
- 张勇飞，贾丹阳，杨大海，王逸群
- 变焦系统可实现连续的光学变焦，可对不同景深的目标实现连续成像。在焦深延拓和光学检测等领域具有广泛地应用和发展潜力。本文提出了一种紧凑型可实现连续变焦功能的扁平化位相衍射元件，并设计分析和验证了横向调制相位型变焦衍射元件的功能。通过标量衍射基本理论模型，借助菲涅尔波带和多台阶相位衍射元件的设计方法，实现了横向变焦关键器件的设计仿真和实验验证。并以多波长响应的空间光调制器为基础，搭建了器件相位调制验证实验系统，通过测试证明了所设计器件的变焦能力，仿真和实验测试均可实现5倍变焦目标的有效调制。
- 2020 Vol. (6): 76-83
| [摘要](40) | [PDF](13)- 基于波前编码的红外光学系统低成本无热化设计
- 王艺璇，仇荣生，李 琪，坎金艳，白俊磊
- 波前编码技术通过特殊面型的相位板对光束进行编码，拓展系统焦深，使之对热离焦不敏感，再结合数字图像处理，解码获得清晰图像，实现无热化设计。将波前编码技术应用在某一长波红外光学系统无热化设计中，对比了原光学系统和波前编码系统的点扩散函数、光学传递函数、模拟成像质量及公差分析。结果表明，波前编码技术可以为红外成像系统提供具有价格竞争力的无热化方案，可使红外光学系统在-40℃至60℃范围内获得良好且稳定的工作性能。
- 2020 Vol. (6): 84-94
| [摘要](40) | [PDF](15)- 基于相对最值点的最小二乘直线检测方法
- 肖志斌，杨 尧，史庆杰，陈国良，张 凯，苗锡奎
- 为了解决传统目标检测中遇到的检测速度慢、精度低等问题，本文提出一种新的图像特征——相对最值点，并依据相对最值点提出一种新的最小二乘直线检测的方法。该方法首先搜索Canny边缘的闭合包络，并寻找闭合包络的相对最值点。包络上相邻相对最值点之间长度满足阈值要求的即为疑似直线的两端点，进而利用最小二乘拟合方法获得该疑似直线的拟合方差，最后利用拟合方差与拟合直线长度之比作为直线判定的标准用来检测出图像中的直线。实验表明，本方法与传统方法如PPHT直线检测、LSD直线检测方法等相比，检测直线的精度更高，检测速度更快。
- 2020 Vol. (6): 95-102
| [摘要](36) | [PDF](10)- 一种防空导弹制导精度影响因素的定量分析方法
- 付 昊，李克勇，郑国栋，漆 斌，居 闽
- 主动雷达制导是先进防空导弹的主要制导方式之一。主动雷达导引头的作用距离、测角精度、时间常数等决定了末制导精度，但具体影响情况却较难量化，导致制导控制系统指标分解的合理性无法评估。本文提出了一种基于物理模型的制导精度快速评估方法，从建立主动雷达导引头指标描述的数学表征出发，采用数值评估手段，获得比例导引末制导精度影响因素的定量分析准则。数值结果表明，提出的方法可快速得到初始指向误差、导引头测角精度、探测盲距、导弹过载等对制导精度影响的定量化结果，为导弹制导控制系统指标分解提供依据。
- 2020 Vol. (6): 103-108
| [摘要](41) | [PDF](15)
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