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寻求战训能力与环境保护一体化设计一直是训练场区建设的难点.研究以总体国家安全观为背景,以声景优化为切入点,构建战备训练与环境保护一体化设计理念,通过噪声处理与声环境品质优化,提升生态保护约束下的战训效能.以某训练场区为研究对象,采用定性与定量相结合的方法:通过问卷调查获取声源类型、喜好度评价等主观数据,并运用声漫步法选取5 个训练场地16 个测量点位进行声级测量.训练时段等效连续声级显著高于平时,实操训练场增幅超过30 dB.自然声出现频率最高,喜好度远高于其他声源,施工声最反感.基于训练场区声环境特点认知,分析训练场区声环境问题,提出多元目标导向下声景赋能战训能力与环境保护一体化设计的理念与声景赋能改造策略,通过声压级分区构建"高强度训练-中强度训练-生态恢复"三大功能组团,并针对典型节点提出"降噪+赋能"的差异化改造路径.研究构建的"战备训练-声景优化-环境保护"一体化设计体系,为军事训练场地协调战训能力提升与生态环境保护提供了可操作的方法框架.
声景训练场区环境保护一体化设计
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稀疏孔径干涉成像是实现超高分辨率成像最具潜力的方法之一.为避免大气湍流等因素引入的活塞扰动对其干涉测量过程及结果造成影响,常采用条纹跟踪器对进行光程差进行补偿.本文介绍了该系统的发展现状与基本架构;针对核心的条纹传感单元,首先介绍了相延迟估计的时间与空间ABCD 实现方式;然后从发展历史、调制方式以及测量形式等方面,重点介绍与分析了群延迟估计的各种方法;最后,对相延迟与群延迟估计进行了对比.目前,采用静态 AB-CD 条纹编码与多波长条纹向量群延迟估计相结合是高效的条纹传感方法,协方差加权卡尔曼滤波等优化算法以及抗干扰自回归等模型的引入进一步提升了精度.随着条纹跟踪技术与相关光子集成回路器件的逐渐成熟,稀疏阵列成像将有望从天文观测扩展至军事与民用等领域.
稀疏阵列成像条纹跟踪器条纹传感单元群延迟估计相延迟估计光子集成回路
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固体激光测距机与激光雷达系统在军事侦察、遥感测绘及空间对接等领域发挥着关键作用.随着系统向高重频、高功率密度方向发展,光学元件的抗损伤能力成为制约整机长寿命运行的核心瓶颈.本文针对某型 1064 nm Nd∶YAG 激光测距机在充氮密封条件下工作约 60万次后出现的能量异常衰减故障,开展了系统的失效分析与机理研究.通过分级光路隔离与微观形貌表征,确定故障源为扩束组件与出射窗镜表面的激光诱导污染(LIC).研究表明,密封腔内有机硅橡胶与电子涂覆材料挥发的微量有机物,在强激光场作用下发生非线性迁移与沉积.对比实验证实,传统的纯氮气保护气体虽然防止了水汽凝结,但由于缺乏氧气的"光化学清洗效应"反而加速了有机污染物的碳化沉积与热力耦合损伤进程.基于此故障机理,本文提出一种设备密封工艺改进方法.经 100 万次连续发射的加速寿命试验验证,改进后的系统能量输出稳定,未再复现污染损伤.本研究揭示了惰性气体环境下激光诱导污染的特殊规律,为高能激光工程系统的密封设计与可靠性提升提供了重要的理论依据与实践参考.
激光测距机激光诱导污染(LIC)激光损伤阈值气密设计失效分析
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高速动态目标的三维重建技术在军事领域被广泛应用,针对高速运动目标三维重建中传统傅里叶变换轮廓术(Fourier Transform Profilometry,FTP)在目标边缘及破损区域因条纹混叠导致的相位解算失效问题,提出一种以FTP重建主体面形为主、以双目交会补全边缘关键特征点空间坐标为辅的异构互补测量方法,面向高速运动且可能存在局部破损的目标场景,提升瞬态形貌测量中边缘尺寸的检测精度.构建多视角协同测量系统,采用三台高分辨率相机捕捉高速运动目标;目标主体形貌通过FTP技术重建,边缘及破损区域通过双目交会原理解算其空间坐标;采用奇异值分解算法实现双目点云与FTP数据的刚性配准.实验结果表明,相较于传统FTP方法,新方法将部分边缘特征点检测精度误差降低至2%以内,验证了高速场景下高速目标形貌的测量稳定性.
高速运动目标傅里叶变换双目交会三维重建奇异值分解
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随着无人机集群在军事、物流、测绘、应急救灾等领域的广泛应用,对其高效指挥与控制的核心—地面站系统提出了前所未有的挑战.传统单机或小编队地面站已难以满足大规模集群任务的情报综合处理、智能决策与协同控制需求.本文针对无人机集群协同作业的特点,提出关于无人机集群地面站设计的五层架构,实现大规模无人机集群飞行要素重点把控、信息全面了解、协同智能高效的应用模式.
无人机集群地面站五层架构
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军用方舱是一种用于军事领域的可移动、可运输的封闭式箱体结构,其内部的人工照明光环境会直接影响舱内工作人员的视觉工效和视觉心理感知,如何系统合理地评估其光环境的优劣尤为重要.基于模糊综合评价法,从视觉工效评估和视觉心理感知评估两方面综合考虑主客观因素,建立了涵盖 18项指标的综合评估指标体系.通过实验设计测量和仿真建模计算手段,分别获取相关的指标参数数据;结合层次分析法,构建了密闭方舱光环境的综合评估计算模型.以 3种不同的光环境工况作为评估案例,利用所建立的评估方法,计算得到各自的光环境综合评估得分.评估结果全面、系统地表明不同光环境情况的优劣,为密闭方舱人工照明光环境的设计评估及优化提供了一种科学方法.
密闭方舱模糊评价法光环境评估视觉工效视觉心理感知
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寻北仪是一种核心惯性测量设备,能够在全天候、全静态环境条件下为各类装备与工程系统提供精准的方位基准信息,广泛应用于军事装备定向、民用工程勘测、地下空间施工等领域.提出一种基于四位置粗-精寻北相结合的高精度光纤陀螺寻北仪整体设计方案,并系统阐述四位置定点采样寻北的核心工作原理,在深入分析坐标系定义、坐标变换规则及陀螺加速度计数建模方法的基础上,通过优化电机转位控制策略,有效抑制了光纤陀螺线性趋势项误差;同时采用基于AR(2)模型的自适应卡尔曼滤波算法,实现了陀螺输出噪声的高效抑制.经系统级试验验证,所设计寻北仪的寻北稳定误差优于 34″,均值相对误差小于 3″,整体性能较传统光纤陀螺寻北仪显著提升,可为新一代高精度、小型化、低成本光纤陀螺寻北仪的工程化研制与批量应用提供完整的技术路径与重要参考依据.
寻北仪光纤陀螺四位置采样转位设计噪声抑制
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超高分子量聚乙烯是一种性能非常优异的新型工程塑料,广泛应用于纺织、造纸、食品、化工、包装、农业、建筑、医疗、体育、娱乐、军事等领域.为了拓展超高分子量聚乙烯材料分子量测试方法,采用高温凝胶色谱法在通过设置不同溶样温度(160、155和150℃)、前处理时间(4、6、8和24 h)、样品浓度(0.5、1和1.5 mg/10 mL)等前处理参数,分析PE-UHMW分子量及其分布,提出PE-UHMW采用高温凝胶色谱法测分子量及其分布的最优试验条件,前处理最优试验参数为0.5 mg/10 mL、155℃、4 h.上述参数为该类材料快速、准确测量分子量及其分布提供技术支撑,为检测此类材料提供的理论支撑,尝试开拓新的检测方法.
高温凝胶色谱法超高分子量聚乙烯GPC分子量及其分布
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无人机检测在民用及军事领域均具有重要价值,然而传统红外探测系统易受背景杂波的干扰.红外偏振成像技术通过将偏振数据与红外成像相结合,为解决该问题提供了新途径.但偏振图像与红外图像的差异性为目标提取引入新的问题,因此本研究引入了一种基于尺度自适应局部极值度量(ALEM)的新型检测算法.该算法引入改进SUSAN算子快速提取感兴趣区域,估计该区域内潜在目标的特征尺度,并针对偏振图像特性提出ALEM算法,通过分析像素邻域特征实现对比度测量.基于真实场景偏振图像数据集的实验结果表明:该算法的信杂比增益相较于基准方法提高了2.7倍,背景抑制因子提高了8.6倍,且能以20 fps运行,它具有优异的检测性能、鲁棒性和实时检测的能力.
红外偏振红外小目标检测局部极值度量信杂比
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高精度 RCS 测量是军事隐身领域的重要研究目标.本文详细介绍了两种 RCS 测量方法,一种是基于时域选通的方法,另一种是基于成像反演的方法,其中成像反演的方法包含了获取ISAR 图像的 FBP 算法和提取散射中心的 CLEAN 算法.时域选通方法的结果依赖于时域门函数的位置和宽度;成像反演方法的结果与成像单元大小有关.对金属平板的 RCS 测量结果表明,在镜面反射主导的角度范围内,时域选通方法结果较为接近理论值;其余角度下成像反演方法更接近理论值.同时,测量环境也对 RCS 测量结果有着直接而显著的影响.
时域选通ISAR图像散射中心提取RCS
