Регистрация и анализ дальностных портретов

 

Основная идея

Дальностный портрет объекта является его интегральной характеристикой и зависит от наблюдаемого ракурса объекта, формы его поверхности, распределения интенсивности излучения в окрестности объекта и условий распространения излучения. Сравнение регистрируемых дальностных портретов с априори известными может быть использовано для классификации лоцируемого объекта и определения его ориентации относительно локационной системы. 

Достоинствами дальностного портрета как источника информации о лоцируемом объекте являются:

  1. энергетическая эффективность, обусловленная регистрацией излучения одним фотодетектором;
  2. отсутствие требований к когерентным свойствам зондирующего излучения;
  3. значительная устойчивость к наличию рассеивающих излучение метеообразований и турбулентности атмосферного канала.

 

Математическое моделирование дальностных портретов

<<- Нажмите, чтобы показать раздел ->>
<<- Нажмите, чтобы скрыть раздел ->>
 

При облучении объекта импульсом лазерного излучения, длительность которого меньше времени распространения излучения вдоль поверхности объекта или соизмерима с ним, форма импульса фототока на выходе фотодетектора существенно зависит от геометрии поверхности этого объекта:

,

где – интенсивность регистрируемого излучения, – импульсная характеристика фотодетектора, – коэффициент пропорциональности, – огибающая импульса лазерного излучения, – функция импульсного отклика трассы распространения излучения, – импульсная характеристика рассеяния объекта.

При известных параметрах , , амплитудно-временные характеристики импульса фототока на выходе ФД могут быть использованы для определения размеров частей поверхности объекта в направлении линии визирования, поэтому или соответствующий ему импульс напряжения

,

на выходе фотоприемного устройства с импульсной характеристикой часто называют дальностным портретом объекта.

В силу влияния большого числа факторов на вид дальностных портретов, эффективным путем их определения является численное моделирование. Созданный нами программный комплекс обеспечивает моделирование дальностных портретов объекта с произвольной формой поверхности и различными характеристиками рассеяния ее участков при различных условиях локации. Реализации дальностных портретов могут быть получены для разных типов источников лазерного излучения при произвольном положении центров их диаграмм направленности, различных условиях распространения излучения через атмосферу и параметрах фотоприемных устройств. Адекватность моделирования дальностных портретов подтверждена результатами проведенных экспериментов. 

Структурная схема программного комплекса
моделирования дальностных портретов объектов с произвольной формой поверхности


Экспериментально полученные (черный) и рассчитанные (красный)
дальностные портреты диффузно рассеивающего конуса


Подробнее

  • Бурый Е.В. Синтез системы распознавания объектов по форме огибающей лазерного импульса при импульсно–периодической локации // Квантовая электроника. – 1998. – Т. 25, № 5.
  • Buryi E.V. Simulation methods of diffusion pulse characteristics of 3–D object in optical range, provided a coincident of simulated and experimental signs of recognition // 5–th Int. Conf . ACS ’98. – Szczecin ( Poland ), 1998.
  • Бурый Е.В., Косых А.Е. Экспериментальное получение дальностных портретов и их распознавание // Квантовая электроника. – 1998. – Т. 25, № 10.