隨著現(xiàn)代高科技的飛速發(fā)展,各種高性能的設(shè)備器材、導彈武器等不斷出現(xiàn),并在民用及戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用,其對各種戰(zhàn)略要地,以及飛機軍艦等高價值作戰(zhàn)平臺的安全構(gòu)成了嚴重威脅。為了確保軍政即國民經(jīng)濟要地、高價值平臺的安全和其生存能力的增強,必須配置具有高等性能的導彈逼近告警紅外全景對抗裝備。這是為了適應(yīng)現(xiàn)代信息化大環(huán)境條件的必需策略,也是我國的當務(wù)之急。
本系統(tǒng)的工作原理:
系統(tǒng)由全景信息獲取和信息處理兩大功能模塊組成。前者將全景光圖疊加成像、相參成像和雙色成像等三種不同的成像模塊集成于一體,并用同一套系統(tǒng)做一次凝視成像操作同時完成對全向景信息的快速采集;后者主要核心器件為高速DSP并行處理器,它主要完成相應(yīng)的信號處理、目標監(jiān)測跟蹤、來襲目標的威脅判斷及警告。將兩模塊整合在一起用C語言編寫系統(tǒng)控制處理代碼,即可實現(xiàn)360度全向?qū)崟r探測告警功能。
本系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計思想:
(1)采用全景光圖疊加成像,使系統(tǒng)視場擴展了四倍以上或相當于紅外焦平面陣列(IRFPA)的探測單元數(shù)量等效地增大了四倍以上(起到了以小頂大的效果),極大緩解了IRFPA陣列的規(guī)模大小對導彈逼近告警系統(tǒng)性能提高所形成的技術(shù)瓶頸。采用一臺焦平面相機可趕超美國即將列裝到第五代某型號戰(zhàn)斗機上的分布式孔徑紅外跟蹤系統(tǒng)中四臺同類相機的作用。
(2)采用相參成像技術(shù)又可以將系統(tǒng)的空間分辨率再實時提高兩倍,進一步加強系統(tǒng)探測的度,同時縮短探測時間,實現(xiàn)“快而精”的探測水平。
(3)采用中波雙色成像,可提高識別真假目標的能力,降低虛警率,避免檢測到錯誤目標。
(4)三種不同的成像模式集成于一體,用一套系統(tǒng)做一次凝視操作同時完成,有效地提高了系統(tǒng)的性能價格比。
外場實驗情況:
使用本系統(tǒng)在某民用機場進行了多次外場實驗。在實驗中,系統(tǒng)對民用飛機實施探測跟蹤,隨著探測距離的增大,目標越來越小,zui后變成了系統(tǒng)對微弱點源目標的跟蹤過程。
上圖為系統(tǒng)樣機工作時顯示屏的顯示界面。視頻序列圖像中的左上角為系統(tǒng)采集的原始視頻圖像,右上角為波門跟蹤情況,左下角為目標飛機的運動軌跡,右下角同心圓坐標中的亮點移動和數(shù)字顯示空間目標的方位和角度情況。
多次外場實驗結(jié)果均表明,原理演示樣機不僅達到了上述性能指標所有要求,而且其作用距離也可達到近二十公里,同時還能將探測目標的軌跡和空間方位以及方位角等信息實時地顯示在屏幕上,做到了探測、發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標、預測目標運動軌跡的任務(wù)要求。
原理樣機的外場實驗結(jié)果進一步驗證了本系統(tǒng)的創(chuàng)新思想的*性,并且合理地提出了技術(shù)指標,zui終成果滿足了指標所有要求,驗證了系統(tǒng)設(shè)計方案的正確性。因此,只要增大投入,采用更高性能的芯片等硬件設(shè)備和相應(yīng)經(jīng)過改進的軟件技術(shù),就可全面提升系統(tǒng)的性能,開發(fā)出滿足戰(zhàn)術(shù)性能要求的高性能、低成本的紅外全景告警系統(tǒng)。
應(yīng)用前景:
可用于商業(yè)民用、政治軍事及國民經(jīng)濟要地、高價值平臺(包括作戰(zhàn)平臺)以及重大經(jīng)濟目標對導彈、飛機等來襲目標,實施全向監(jiān)視實時逼近告警,具有很好的推廣應(yīng)用前景。