当前课程知识点：情报监视侦察信息融合技术 > 专题一 情报监视侦察信息融合技术概述 > 1.2 情报监视侦察机理 > 视频
大家好
这次课我们学习“监视侦察的机理”
通过上次课的学习我们知道
监视和侦察都是侦察目标的方式
本质上它们都是通过传感器获取的目标探测信息
因此本次课我们来具体分析一下
对不同的传感器系统而言
究竟关注它们什么样的性能呢
本次课我们就以大家还比较熟悉的三类探测系统为例进行分析
这三类探测系统分别是微波雷达系统
毫米波雷达系统和光电探测系统
从三类系统的名字看
首先他们工作在不同的波段
其波长分别是厘米 毫米和微米数量级
而且工作波长在探测目标的过程中一般是不变的
但波长会直接影响到探测系统各组成部分的体积大小
探测系统的组成部分包含探测系统的发射 接收 天线等
一般来说
探测系统各组成部分的尺寸与波长大小成正比
可见对上面的三类探测系统
微波雷达系统体积最大
光电系统最小
毫米波次之
接下来
我们来看探测系统的孔径
对雷达来说
表示天线直径的大小
而对光电系统而言
表示为镜头的直径
可见孔径属于探测系统的一个组成部分
因此它的尺寸也是与波长成正比
所以三类探测系统的孔径与组成部分的变化趋势一致
关于关注探测系统的尺寸有什么意义呢
我们看角分辨能力
角分辨力是指能够区分的两个目标的最小角度
显然
这个值越小
探测系统的分辨性能就越好
它的值是通过波长与孔径相除而得到的
那么由上面各探测系统的波长和孔径大小
可以计算出各探测系统角分辨力分别是
度 豪弧度 微弧度 数量级
即光电系统的分辨性能最好
很明显
角分辨能力越高
对目标的识别能力就越好
我们再来看大气衰减特性
大家衰减特性直接影响到各探测系统的探测威力
衰减越小
探测威力越大
那么衰减特性与什么因素有关系呢
从这段话可以看出
当探测系统工作波长与各种天气干扰
如雾粒 雨粒 尘粒 烟粒幅度同数量级时
衰减最大
很显然
这些干扰颗粒我们人的肉眼是看不到的
这些干扰颗粒的幅度与三类探测系统波长相比
与光电系统的波长最接近
所以光电系统衰减最大
与微波雷达的波长相差最大
因此微波雷达基本上没有衰减
也就是说微波雷达探测的距离最远
显然这和我们的真实感受是一致的
最后是探测方式的差异
微波雷达和毫米波雷达都是通过机械或电子扫描的方式
控制波束在空间中进行扫描实现不同区域目标的探测
光电成像系统是通过并行或串行扫描
实现不同区域目标的探测
下面我们来看二者的区别
对雷达而言
可通过机械扫描和电子扫描方式进行目标探测
机械扫描是指通过天线在方位面或俯仰面内的
机械转动控制波束的运动
电子扫描是指对区域内目标搜索时
通过电子方式控制波束的运动
而辐射源部分是静止不动的
对光学成像系统而言
并行式扫描系统又称为凝视系统
对这种系统而言
焦平面中存在一个由检测单元构成的阵列
每一个检测单元通过折射对应视场中的一个区域
这个区域称为一个分辨单元
对应成像后图像中的一个像素
可见光电成像系统多个分辨单元的图像是同时获取的
因此称为并行式扫描
当检测阵列为行阵列时
可实现逐行扫描
当检测阵列为面阵列时
可实现逐条带扫描
串行扫描系统
是指焦平面中仅使用一个检测单元进行成像
在该成像结构中
需要使用一些特有的装置
即扫描镜
对视场内的每一个分辨单元逐个扫描
然后通过透镜折射的原理获取每一个分辨单元的图像
因此这种成像系统才是真正意义上的扫描式系统
很多文献中将这种系统简称为扫描系统
对光学成像系统的上面两种扫描方式
通常会经常提到两个参数
帧时间和驻留时间
帧时间是指对整个视场的曝光时间
驻留时间是指对单个分辨单元的曝光时间
若整个视场有M*N个分辨单元
对凝视系统而言
如果光电成像系统的焦平面上有a*b个检测单元
则二者的关系可以用方程（1）描述
对串扫描系统而言
二者的关系可以用方程（2）描述
可见凝视系统
单个分辨单元的曝光时间
比扫描系统长很多
凝视系统曝光时间长带来的优势是
获取图像信息的幅度分辨率更高
后面我们将要介绍各种具体光学成像系统
都是基于上面两种扫描原理成像的
最后给大家留一道思考题
影响监视侦察系统工作机理的因素有哪些
本讲到此结束
谢谢大家
-1.1 情报监视侦察信息融合的地位与作用
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-1.2 情报监视侦察机理
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-1.3 信息融合功能模型
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-2.1 情报监视侦察传感器分类
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-2.2 雷达主要功能
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-2.3 雷达测距方法
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-2.4 雷达测角方法
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-2.5 微波成像
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-2.6 光学成像
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-3.1 估计理论的基本概念
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-3.2 贝叶斯估计
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-3.3 最大似然估计
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-3.4 最小二乘估计
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-3.5 线性最小均方误差估计
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-3.6 卡尔曼滤波原理
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-3.7 卡尔曼滤波应用
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-4.1 单目标跟踪处理流程
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-4.2 目标运动的数学模型
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-4.3 雷达量测的数学模型
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-4.4 基于机动检测的目标跟踪
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-5.1 多传感器多目标融合跟踪流程
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-5.2 多目标点迹与航迹关联
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-5.3 集中式融合跟踪处理
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-5.4 多传感器航迹与航迹关联
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-5.5 分布式融合跟踪处理
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-6.1 图像情报融合处理基本流程
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-6.2 图像配准方法
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-6.3 图像融合处理方法分类
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-6.4 可见光与红外图像融合方法
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-6.5 全色与多光谱图像融合方法
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