本文關(guān)鍵詞：全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)信息處理技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 空間碎片 星敏測(cè)量 小口徑大視場(chǎng) 畸變校正 目標(biāo)識(shí)別

【摘要】：天基目標(biāo)探測(cè)是空間態(tài)勢(shì)感知的研究方向,對(duì)空間碎片的觀測(cè)成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。隨著微小衛(wèi)星技術(shù)的迅猛發(fā)展,相對(duì)單顆大衛(wèi)星而言,利用微小星群進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)具有冗余性強(qiáng)、信息獲取量大、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。適用于微小探測(cè)平臺(tái)的小口徑大視場(chǎng)的光學(xué)相機(jī)可同時(shí)為目標(biāo)探測(cè)和星敏姿態(tài)測(cè)量提供圖像信息。使用多個(gè)光學(xué)相機(jī)可組成全向探測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可將目標(biāo)探測(cè)和星敏姿態(tài)測(cè)量功能復(fù)合復(fù)用,具有觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、功能多樣等特點(diǎn)。針對(duì)全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)信息處理的需求,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)系統(tǒng)信號(hào)源的輻射特性進(jìn)行了分析,確立了可見(jiàn)光波段作為系統(tǒng)的探測(cè)波段。依據(jù)空間碎片在探測(cè)系統(tǒng)入瞳處的等效星等以及星敏測(cè)量所需的恒星數(shù)目等因素確定了探測(cè)系統(tǒng)星等探測(cè)靈敏度的要求。分析了影響目標(biāo)探測(cè)的相關(guān)因素,表明系統(tǒng)在理論上的可行性。2.論述了全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和功能特點(diǎn),探索了單個(gè)觀測(cè)平臺(tái)多個(gè)光學(xué)相機(jī)的信息處理流程和基于多個(gè)觀測(cè)平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同工作的特點(diǎn)。根據(jù)任務(wù)需求,給出了光學(xué)相機(jī)的設(shè)計(jì)方案,包括電子學(xué)電路的設(shè)計(jì)以及圖像傳感器驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。依據(jù)CMOS傳感器的特點(diǎn),計(jì)算了3等星目標(biāo)成像時(shí)的信噪比,并分析了該信噪比時(shí)目標(biāo)檢測(cè)概率和虛警率的關(guān)系。針對(duì)系統(tǒng)小口徑大視場(chǎng)的特點(diǎn),計(jì)算了空間碎片方位角測(cè)量的精度以及星敏姿態(tài)測(cè)量的精度,分析了影響測(cè)量精度的因素。依據(jù)目標(biāo)成像特點(diǎn),分析了探測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。3.深入研究了信息處理技術(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能的作用。相關(guān)信息處理技術(shù)包括:圖像的濾波處理、目標(biāo)質(zhì)心定位、廣角鏡頭的畸變校正、目標(biāo)識(shí)別算法、目標(biāo)跟蹤算法�；冃Ｕ惴ㄊ翘岣呦到y(tǒng)測(cè)量精度的重要處理技術(shù)。針對(duì)廣角鏡頭畸變嚴(yán)重、參數(shù)擬合性差的特點(diǎn),提出了一種基于標(biāo)定點(diǎn)的誤差近似校正算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該算法大幅提升了廣角鏡頭對(duì)目標(biāo)的測(cè)量精度。針對(duì)空間碎片和恒星背景難以區(qū)分的現(xiàn)象,復(fù)合星敏測(cè)量功能,提出了一種基于姿態(tài)矩陣的目標(biāo)識(shí)別算法,將復(fù)雜的軌跡鑒別轉(zhuǎn)化成了簡(jiǎn)單的閾值判定,實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法對(duì)目標(biāo)識(shí)別的有效性。本課題的研究實(shí)現(xiàn)了天基探測(cè)時(shí)信息的復(fù)合復(fù)用,為新型的目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)提供了相應(yīng)的信息處理方法。
【關(guān)鍵詞】：空間碎片 星敏測(cè)量 小口徑大視場(chǎng) 畸變校正 目標(biāo)識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 引言11-21
• 1.1 課題背景11-13
• 1.2 天基光電探測(cè)技術(shù)13-16
• 1.2.1 空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)工作流程13-14
• 1.2.2 空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)信息處理流程14-15
• 1.2.3 空間目標(biāo)探測(cè)與星敏感器的關(guān)系15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r16-19
• 1.3.1 天基空間目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)研究發(fā)展?fàn)顩r16-18
• 1.3.2 空間目標(biāo)監(jiān)視和星敏感器的集成18-19
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)源分析21-39
• 2.1 目標(biāo)信號(hào)特性分析21-27
• 2.1.1 參考坐標(biāo)系21-24
• 2.1.2 空間碎片輻射特性分析24-26
• 2.1.3 恒星輻射特性分析26-27
• 2.2 探測(cè)視場(chǎng)與星等探測(cè)靈敏度27-33
• 2.2.1 目標(biāo)等效星等28-33
• 2.2.2 探測(cè)視場(chǎng)與恒星數(shù)目33
• 2.3 空間碎片的可見(jiàn)性分析33-38
• 2.3.1 影響目標(biāo)可見(jiàn)性的因素34-35
• 2.3.2 目標(biāo)可見(jiàn)性分析流程35-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 3 全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案及能力分析39-69
• 3.1 全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)的組成和功能特點(diǎn)39-45
• 3.1.1 探測(cè)系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)39-40
• 3.1.2 系統(tǒng)工作流程和特點(diǎn)40-43
• 3.1.3 系統(tǒng)的復(fù)合特點(diǎn)43-45
• 3.2 光學(xué)相機(jī)的設(shè)計(jì)45-54
• 3.2.1 傳感器的選型46-47
• 3.2.2 光學(xué)鏡頭的設(shè)計(jì)47-48
• 3.2.3 相機(jī)硬件電路實(shí)現(xiàn)48-49
• 3.2.4 傳感器的驅(qū)動(dòng)時(shí)序49-54
• 3.3 目標(biāo)成像信噪比和檢測(cè)概率54-61
• 3.3.1 目標(biāo)成像信噪比55-57
• 3.3.2 信噪比和目標(biāo)檢測(cè)概率57-61
• 3.4 系統(tǒng)測(cè)量精度分析61-64
• 3.4.1 空間碎片測(cè)量精度61
• 3.4.2 星敏感器姿態(tài)測(cè)量精度61-64
• 3.5 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力64-68
• 3.5.1 系統(tǒng)更新速率64-65
• 3.5.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響65-66
• 3.5.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力66-68
• 3.6 本章小結(jié)68-69
• 4 全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究69-98
• 4.1 信息處理對(duì)提高探測(cè)能力的作用69-74
• 4.1.1 椒鹽噪聲處理技術(shù)69-73
• 4.1.2 高斯噪聲處理技術(shù)73-74
• 4.2 質(zhì)心定位算法74-75
• 4.3 廣角鏡頭畸變校正算法75-83
• 4.3.1 廣角相機(jī)成像模型和圖像畸變75-78
• 4.3.2 畸變校正方法78-83
• 4.4 星敏測(cè)量相關(guān)算法83-86
• 4.4.1 星圖識(shí)別算法83-84
• 4.4.2 星敏姿態(tài)解算算法84-86
• 4.5 目標(biāo)探測(cè)識(shí)別算法86-91
• 4.5.1 疑似目標(biāo)種類86-87
• 4.5.2 疑似目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性分析87-88
• 4.5.3 基于姿態(tài)矩陣的目標(biāo)判定算法88-91
• 4.6 目標(biāo)跟蹤算法以及系統(tǒng)工作模式91-95
• 4.6.1 目標(biāo)跟蹤算法91-93
• 4.6.2 系統(tǒng)工作模式93-95
• 4.7 基于星群的目標(biāo)感知技術(shù)95-97
• 4.7.1 星群對(duì)目標(biāo)可見(jiàn)以及星間相互可見(jiàn)性分析95-96
• 4.7.2 星群對(duì)目標(biāo)測(cè)距方法96-97
• 4.8 本章小結(jié)97-98
• 5 系統(tǒng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析98-112
• 5.1 相機(jī)探測(cè)能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析98-104
• 5.1.1 相機(jī)成像實(shí)驗(yàn)和噪聲分析98-102
• 5.1.2 系統(tǒng)可見(jiàn)星等探測(cè)實(shí)驗(yàn)102-104
• 5.2 圖像畸變校正實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析104-106
• 5.2.1 畸變校正實(shí)驗(yàn)方法104-105
• 5.2.2 畸變校正結(jié)果與分析105-106
• 5.3 系統(tǒng)星敏姿態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)106-108
• 5.3.1 星敏姿態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法106-107
• 5.3.2 星敏測(cè)量結(jié)果與分析107-108
• 5.4 目標(biāo)探測(cè)識(shí)別仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析108-111
• 5.4.1 目標(biāo)探測(cè)識(shí)別實(shí)驗(yàn)方法108-110
• 5.4.2 目標(biāo)探測(cè)識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析110-111
• 5.5 本章小結(jié)111-112
• 6 結(jié)論與展望112-114
• 6.1 結(jié)論112
• 6.2 展望112-114
• 參考文獻(xiàn)114-119
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果119

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1 龔潔;信息處理技術(shù)人員的基本素質(zhì)[J];現(xiàn)代情報(bào);1992年01期

2 ;文字信息處理技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)通過(guò)驗(yàn)收[J];工程設(shè)計(jì)CAD及自動(dòng)化;1996年02期

3 ;我國(guó)信息處理技術(shù)新成果 用少數(shù)民族文字一樣上電腦[J];科技資訊;2004年08期

4 隋國(guó)軍;丁寶民;;城市數(shù)據(jù)化信息處理技術(shù)體系[J];黑龍江水利科技;2007年02期

5 山岡;;我院張郭軍教授的信息處理技術(shù)教程及其配套實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書出版[J];渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào);2009年02期

6 李畢萬(wàn);;談?wù)勑畔⑴c商業(yè)信息[J];商場(chǎng)現(xiàn)代化;1984年09期

7 馬銘惠;孫涌;;停車誘導(dǎo)系統(tǒng)中信息處理技術(shù)的研究[J];信息技術(shù);2005年12期

8 郭豐;邰羽;;日本政府大力推動(dòng)海量信息處理技術(shù)發(fā)展[J];現(xiàn)代電信科技;2009年09期

9 洪炳昒;;聲音信息處理技術(shù)[J];飛航導(dǎo)彈;1988年09期

10 ;廣東省科學(xué)院自動(dòng)控制與信息處理技術(shù)助理研究員資格評(píng)審委員會(huì)簡(jiǎn)介[J];自動(dòng)化與信息工程;2013年03期

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1 裴清清;陳在康;;空調(diào)方案決策過(guò)程中的信息處理技術(shù)[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

2 徐宏宇;華錫明;;寧波船舶交通管理系統(tǒng)的信息綜合處理技術(shù)和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[A];中國(guó)航海學(xué)會(huì)通信導(dǎo)航專業(yè)委員會(huì)2003學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

3 陳世權(quán);;智能化管理信息處理技術(shù)的研究與發(fā)展[A];第12屆全國(guó)模糊系統(tǒng)與模糊數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

4 沙馬拉毅;陳順強(qiáng);;彝語(yǔ)文現(xiàn)代化彝文信息處理[A];民族語(yǔ)言文字信息技術(shù)研究——第十一屆全國(guó)民族語(yǔ)言文字信息學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

5 玉素甫.艾白都拉;阿不都熱依木沙力;熱孜萬(wàn);;現(xiàn)代維語(yǔ)語(yǔ)料庫(kù)加工處理中的機(jī)器詞根詞典研究[A];第十屆全國(guó)少數(shù)民族語(yǔ)言文字信息處理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者　王保純;我文字信息處理技術(shù)世界領(lǐng)先[N];光明日?qǐng)?bào);2003年

2 記者 段佳;中文信息處理技術(shù)加速前行[N];大眾科技報(bào);2009年

3 記者 樊哲高;網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與信息處理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心在北航揭牌[N];中國(guó)電子報(bào);2012年

4 記者 羅凱;苗圩尚冰為“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與信息處理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”揭牌[N];人民郵電;2012年

5 新;日本欲培育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)[N];國(guó)際經(jīng)貿(mào)消息;2000年

6 ;日展望機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年

7 記者 陳宗立 特約記者 周文馨;國(guó)家民委獎(jiǎng)勵(lì)藏文信息處理技術(shù)功臣[N];光明日?qǐng)?bào);2002年

8 ;中日IT考試實(shí)現(xiàn)相互認(rèn)證[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2002年

9 記者 馮曉芳 李華穎;我國(guó)藏文信息處理技術(shù)日臻完善[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2008年

10 雙瑞;“大數(shù)據(jù)”：信息時(shí)代新挑戰(zhàn)[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2012年

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1 丁國(guó)鵬;全向多功能復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)信息處理技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 閆崇京;基于特征的產(chǎn)品信息處理技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2003年

2 關(guān)彩霞;城市道路交通信息處理技術(shù)的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2002年

3 項(xiàng)文波;Web Service架構(gòu)信息處理技術(shù)的研究[D];南京理工大學(xué);2002年

4 崔慶安;工業(yè)系統(tǒng)集成信息處理技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];西安科技大學(xué);2004年

5 葛李;信息處理技術(shù)在氣固兩相流檢測(cè)中的應(yīng)用[D];廣東工業(yè)大學(xué);2004年

6 李慧;基于C語(yǔ)言的銀行集成賬戶管理信息處理技術(shù)[D];大連海事大學(xué);2010年

7 武華;ITIS車路網(wǎng)一體化通信信息處理技術(shù)及應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2008年

8 許杰;基于J2EE的客戶信息處理技術(shù)的研究與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

9 周持恒;基于多種信息處理技術(shù)的中醫(yī)脈診信息提取與識(shí)別的研究[D];華東理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1085144