[发明专利]基于遗传算法及粒子滤波的红外目标被动测距方法

说明书

技术领域

本发明属于红外预警技术领域，涉及被动跟踪系统对距离红外探测器40～80km范围内的目标距离的估计，可用于目标跟踪。

背景技术

在光电对抗中，无人机载或弹载红外探测系统因其工作在被动工作方式，不向外界辐射能量，极大地增强了隐身能力和突防能力，成为目前研究的热点之一。但是，由于其没有距离测量功能，使得各种先进的制导律无法应用，降低了其制导精度，限制了其发展。因此被动测距技术成为光电对抗系统的关键技术之一。文献“Barbaric Z P,Bondzulic B P,Mitrovic S T.Passive ranging using image intensity and contrast measurements[J].Electronics letters,2012,48(18):1122-1123.”在已知消光系数的前提下，通过计算目标图像的强度和对比度，可实现对目标距离的良好传递，但不具备测距功能。文献“Dowski E R Jr,and Cathey W T.Single-lens single-image incoherent passive-ranging systems[J].Applied Optics,1994,33(29):6762-6773.”提出了基于波前编码的单目被动测距技术，其原理是：在光学系统中引进满足一定条件的光学罩，使成像系统的光学传递函数形成一系列与目标物体距离有关的周期性变化零点。最后，通过对采样图像的频谱分析来估计目标物体的距离，这种方法无法实现对距离探测器40km及以上目标的距离估计。文献“Macdonald D J.Passive Ranging Using Infra-Red Atmospheric Attenuation[D].Air Force Institute of Technology(AU),Master's thesis,Mar 2010.”用高信噪比处理增益的IRFT，对2μm附近CO₂谱吸收谱进行分析研究，理论上可使得距离估计范围扩展到50km，但这种扩展还需要对目前光学系统做进一步的改进才能实现，不易实现。

发明内容

本发明的目的为针对上述已有技术的不足，提出一种基于遗传算法及粒子滤波的红外目标被动测距方法，以实现在具有隐身能力下的中远目标距离估计。

实现本发明的技术方案是：通过测量目标俯仰角，建立包含目标距离信息的三元非线性方程组，通过遗传算法及粒子滤波对该方程组进行求解，获得红外探测系统对目标距离的估计值，具体步骤如下：

(1)利用红外探测器测得目标俯仰角β；

(2)根据红外探测器与目标运动的几何关系，建立包含目标距离的三元非线性方程组：

f1=R+R0sinβ-R02sin2β+2hR0+h2=0]]>