1、第第1章章 绪绪 论论123 3.目标探测与识别技术的地位与定义目标探测与识别技术的地位与定义.引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求.目标探测与识别技术对引信发展的意义目标探测与识别技术对引信发展的意义返回1.1 目标探测与识别技术的地位与定义目标探测与识别技术的地位与定义目标探测与识别是一门综合多学科的应用技术目标探测与识别是一门综合多学科的应用技术,它涉及的学科领域有传感它涉及的学科领域有传感器技术、测试技术、激光技术、毫米波技术、红外技术、近代物理学、器技术、测试技术、激光技术、毫米波技术、红外技术、近代物理学、固态电子学、人工智能技术、海陆空武器系统、引信技
2、术等。它的主要固态电子学、人工智能技术、海陆空武器系统、引信技术等。它的主要目的是采用非接触的方法探测固定或移动的目标目的是采用非接触的方法探测固定或移动的目标,通过识别技术通过识别技术,完成对完成对受控对象的控制任务。例如受控对象的控制任务。例如:在公路上行驶的汽车在公路上行驶的汽车,遇到浓雾天气遇到浓雾天气,在行驶在行驶过程中为了避免追尾过程中为了避免追尾,汽车工程师在汽车前端设计安装一种定距探测装置汽车工程师在汽车前端设计安装一种定距探测装置,根据探测到的两车距离控制行车速度根据探测到的两车距离控制行车速度,从而避免汽车追尾事故的发生。另从而避免汽车追尾事故的发生。另外外,在精确打击武器
3、系统中在精确打击武器系统中,快速探测到被攻击的目标快速探测到被攻击的目标,根据目标的特性决根据目标的特性决定攻击时刻、攻击位置也是十分重要的。定攻击时刻、攻击位置也是十分重要的。下一页返回1.1 目标探测与识别技术的地位与定义目标探测与识别技术的地位与定义近十几年近十几年,随着现代科学技术的飞速发展随着现代科学技术的飞速发展,目标探测与识别技术发生了日目标探测与识别技术发生了日新月异的变化新月异的变化,在工业、农业在工业、农业,特别是军事斗争的需求牵引下特别是军事斗争的需求牵引下,毫米波探测、毫米波探测、激光定距探测、主被动声探测、磁探测、地震动探测等都有了极大的技激光定距探测、主被动声探测、
4、磁探测、地震动探测等都有了极大的技术进步。在现代武器中术进步。在现代武器中,为了达到最佳作用效能为了达到最佳作用效能,需要引信实时判断弹体需要引信实时判断弹体本身或弹目相对位置本身或弹目相对位置,甚至对目标进行识别甚至对目标进行识别,对引信提出了更高的要求对引信提出了更高的要求,因因而引信目标探测与识别具有重要的意义。而引信目标探测与识别具有重要的意义。引信目标探测与识别没有严格的定义引信目标探测与识别没有严格的定义,根据引信的需要和用途根据引信的需要和用途,给出如下给出如下定义。定义。引信目标探测与识别是指引信通过对固定或移动目标进行非接触测量引信目标探测与识别是指引信通过对固定或移动目标进
5、行非接触测量,测测量的信号包含距离、位置、方位角或高度信息等量的信号包含距离、位置、方位角或高度信息等,测量到的信号经过设计测量到的信号经过设计的识别方法能正确地给出相关的信息的识别方法能正确地给出相关的信息,为引信的起爆控制策略提供输入参为引信的起爆控制策略提供输入参数。以上过程中所采用的技术统称为引信目标探测与识别技术。数。以上过程中所采用的技术统称为引信目标探测与识别技术。上一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求1.2.1 高新技术弹药发展的需求高新技术弹药发展的需求自自1991年年1月月17日开始的历经日开始的历经42天的海湾战争天的海湾战争,
6、是以美国为首的多国部队是以美国为首的多国部队同与之军事实力相差极为悬殊的伊拉克之间的战争同与之军事实力相差极为悬殊的伊拉克之间的战争,是一场现代技术条件是一场现代技术条件下陆、海、空、天、电磁环境五维一体的各种高新技术武器的综合较量。下陆、海、空、天、电磁环境五维一体的各种高新技术武器的综合较量。美国依靠高新技术美国依靠高新技术,在在38天的空中轰炸期间天的空中轰炸期间,摧毁了伊拉克近摧毁了伊拉克近50%的军事的军事实力实力,在随后的在随后的4天地面战争中天地面战争中,打垮了伊军部署在前线打垮了伊军部署在前线43个师中约个师中约37个师个师的作战能力。此次战争使伊军前线的的作战能力。此次战争使
7、伊军前线的4280辆坦克损失了辆坦克损失了2000多辆多辆,2880辆装甲车损失了辆装甲车损失了1500辆辆,基本上摧毁了伊军前线部队的军事实力。基本上摧毁了伊军前线部队的军事实力。下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求在在1999年年3月月24日至日至6月月10日发生的科索沃战争中日发生的科索沃战争中,以美国为首的北约采以美国为首的北约采用大规模空袭为作战方式用大规模空袭为作战方式,凭借占绝对优势的空中力量和高技术武器凭借占绝对优势的空中力量和高技术武器,对对南联盟的军事目标和基础设施进行了连续南联盟的军事目标和基础设施进行了连续78天的轰炸天的轰
8、炸,造成了造成了1800人死人死亡亡,6000多人受伤多人受伤,12条铁路被毁条铁路被毁,50座桥梁被炸座桥梁被炸,20所医院被毁所医院被毁,40%的油的油库和库和30%的广播电视台受到破坏的广播电视台受到破坏,是是20世纪末一场重要的高技术局部战争。世纪末一场重要的高技术局部战争。战争中大量使用了精确制导武器战争中大量使用了精确制导武器,使弹药的命中精度与毁伤效果有了使弹药的命中精度与毁伤效果有了“质质”的飞跃。的飞跃。所谓高新技术弹药所谓高新技术弹药,指的就是采用了末端制导技术、末端敏感技术、弹道指的就是采用了末端制导技术、末端敏感技术、弹道修正技术等目标探测与识别技术修正技术等目标探测与
9、识别技术,具有精确打击能力的弹药具有精确打击能力的弹药,此类弹药具此类弹药具备一定的目标探测功能。备一定的目标探测功能。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求图图1-1给出了常用的目标探测工作方式给出了常用的目标探测工作方式,其中末制导技术根据制导的方式其中末制导技术根据制导的方式不同不同,分别可使用可见光、红外、毫米波、声、静电等探测技术。通过目分别可使用可见光、红外、毫米波、声、静电等探测技术。通过目标识别标识别,控制弹丸跟踪、命中目标。目前正在发展和实际采用的制导方式控制弹丸跟踪、命中目标。目前正在发展和实际采用的制导方式有自主式制导系
10、统、遥控制导系统、寻的制导系统和复合制导系统有自主式制导系统、遥控制导系统、寻的制导系统和复合制导系统,其中其中20世纪世纪80年代装备部队并在战场上使用的主要产品有美国的年代装备部队并在战场上使用的主要产品有美国的M712Copperhead“铜斑蛇铜斑蛇”激光制导炮弹和苏联激光制导炮弹和苏联/俄罗斯的俄罗斯的“红土红土地地”2K25式激光末制导炮弹系统。式激光末制导炮弹系统。1.2.2“新三打三防新三打三防”战术发展的需求战术发展的需求随着国际形势发生变化随着国际形势发生变化,中国人民解放军在中国人民解放军在20世纪世纪90年代末提出了年代末提出了“新新三打三防三打三防”为内容的军事训练科
11、目。为内容的军事训练科目。所谓所谓“新三打新三打”,就是指打武装直升机、打巡航导弹、打隐形飞机。就是指打武装直升机、打巡航导弹、打隐形飞机。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求武装直升机是配有机载武器和火控系统武装直升机是配有机载武器和火控系统,用于空战或对地面、水面或水下用于空战或对地面、水面或水下目标实施空中攻击的直升机的统称目标实施空中攻击的直升机的统称,包括各种攻击直升机、歼击直升机以包括各种攻击直升机、歼击直升机以及装有机载武器和火控系统的其他直升机及装有机载武器和火控系统的其他直升机,如美国的如美国的“阿帕奇阿帕奇”攻击直升攻击
12、直升机、俄罗斯的机、俄罗斯的“蜗牛蜗牛”反潜直升机、法国的反潜直升机、法国的“黑豹黑豹”攻击攻击/空战直升机、空战直升机、印度的印度的“印度豹印度豹”攻击直升机等。武装直升机具有低空突防、防空雷达攻击直升机等。武装直升机具有低空突防、防空雷达难于探测的优点难于探测的优点,因而在现代战争中发挥出日益重要的作用。例如因而在现代战争中发挥出日益重要的作用。例如,2003年年4月月20日美英联军对伊拉克战争中日美英联军对伊拉克战争中,武装直升机起到了对地面控制的关武装直升机起到了对地面控制的关键作用键作用,迫使伊拉克士兵只能分散作战迫使伊拉克士兵只能分散作战,不能形成大规模的战役决战。在不能形成大规模
13、的战役决战。在这种非线性、不对称战争中这种非线性、不对称战争中,传统的防空武器面临巨大的挑战。传统的防空武器面临巨大的挑战。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求为对抗武装直升机对地面设施和人员带来的威胁为对抗武装直升机对地面设施和人员带来的威胁,智能雷弹突破传统的观智能雷弹突破传统的观念向空中拓展念向空中拓展,主要作用是摧毁敌方超低空飞行的直升机主要作用是摧毁敌方超低空飞行的直升机,或利用密集布或利用密集布置的智能雷弹迫使敌机高飞置的智能雷弹迫使敌机高飞,从而使其暴露于其他防空武器的火力之中。从而使其暴露于其他防空武器的火力之中。智能雷弹如
14、智能雷弹如图图1-2所示所示,其声传感器可探测其声传感器可探测1000m 左右直升机螺旋桨产生左右直升机螺旋桨产生的噪声。一旦分析出这种信号的噪声。一旦分析出这种信号,雷弹锁定其频率雷弹锁定其频率,当信号或噪声增加到一当信号或噪声增加到一定水平时定水平时,第二个探测系统第二个探测系统(红外或地震动红外或地震动)开始工作开始工作,它能探测到直升机的它能探测到直升机的接近距离或敏感到直升机主旋桨下降气流产生的大气压力变化接近距离或敏感到直升机主旋桨下降气流产生的大气压力变化,一旦到达一旦到达预定的距离或压力变化时预定的距离或压力变化时,雷弹可被弹射到一定的高度并爆炸雷弹可被弹射到一定的高度并爆炸,
15、毁伤直升毁伤直升机。声和红外的复合探测技术也可以用于攻击巡航导弹。机。声和红外的复合探测技术也可以用于攻击巡航导弹。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求,从而在战时和平时都可以迅速、准确、全面掌握地方的情况从而在战时和平时都可以迅速、准确、全面掌握地方的情况,为实时采为实时采取相应的对策提供依据。在防侦察方面取相应的对策提供依据。在防侦察方面,随着传感器的发展和信息革命的随着传感器的发展和信息革命的到来到来,侦察信息的获取和处理已进入一个全新的时期侦察信息的获取和处理已进入一个全新的时期,如无人值守传感器如无人值守传感器系统系统(UGS)就
16、是各国正在发展的防侦察、对地面目标探测、对战场监视就是各国正在发展的防侦察、对地面目标探测、对战场监视的手段之一。作为对空中目标探测以及区域入侵报警的装备的手段之一。作为对空中目标探测以及区域入侵报警的装备,它一般设置它一般设置在地面上在地面上,通过多种传感器自动收集远距离目标的信息而无须人工干预通过多种传感器自动收集远距离目标的信息而无须人工干预,并与控制中心通信并与控制中心通信,具有极好的抗干扰性和保密特性。多传感器探测与控具有极好的抗干扰性和保密特性。多传感器探测与控制网络系统的功能结构如制网络系统的功能结构如图图1-3所示所示,地震动地震动/声传感器和红外复合探测入声传感器和红外复合探
17、测入侵信息侵信息,通过基本模块及处理电路把信息通过天线发向指挥系统。通过基本模块及处理电路把信息通过天线发向指挥系统。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求在战场侦察方面在战场侦察方面,美国正在开展灵巧灰尘美国正在开展灵巧灰尘(SmartDust)的研究的研究,灵巧灰尘是灵巧灰尘是使用使用MEMS技术把大量的传感器与相关电路微型化技术把大量的传感器与相关电路微型化,而后构成网络。这些而后构成网络。这些灵巧灰尘可悬浮在空中灵巧灰尘可悬浮在空中,对地面各种活动进行侦察、摄像对地面各种活动进行侦察、摄像,如如图图1-4所示所示,获获得的信息经微处理
18、器和微控制器处理后得的信息经微处理器和微控制器处理后,通过射频发射机传输给网络系统。通过射频发射机传输给网络系统。1.2.3 水下反鱼雷的发展需要自水下反鱼雷的发展需要自19世纪鱼雷问世到世纪鱼雷问世到21世纪的今天世纪的今天,世界各世界各国在鱼雷的研制方面都有了长足的进展。西方主要国家的由水面舰艇发国在鱼雷的研制方面都有了长足的进展。西方主要国家的由水面舰艇发射的反舰鱼雷虽然已被舰对舰导弹所代替射的反舰鱼雷虽然已被舰对舰导弹所代替,但是潜艇作为一种隐蔽的鱼雷但是潜艇作为一种隐蔽的鱼雷运载工具和发射平台运载工具和发射平台,随着其技术的发展及发射的鱼雷越来越先进随着其技术的发展及发射的鱼雷越来越
19、先进,对舰对舰船的威胁从某种意义上讲比反舰导弹更严重。船的威胁从某种意义上讲比反舰导弹更严重。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求例如例如,早在早在1943年年9月月16日日,一艘德国潜艇发射了声自导鱼雷一艘德国潜艇发射了声自导鱼雷,10min之内之内就击沉了就击沉了3艘英国驱逐舰艘英国驱逐舰,在在1982年英阿马岛海战中年英阿马岛海战中,英核潜艇英核潜艇“征服者征服者”号对阿根廷海军的号对阿根廷海军的“贝尔格拉诺贝尔格拉诺”战斗群发动鱼雷攻击战斗群发动鱼雷攻击,“征服者征服者”号发号发射了射了3枚枚MK-8鱼雷鱼雷,两枚射向两枚射向“贝尔
20、格拉诺贝尔格拉诺”号巡洋舰号巡洋舰,一枚射向一艘老一枚射向一艘老式护卫舰式护卫舰,巡洋舰被击中后当即沉没巡洋舰被击中后当即沉没,由于从护卫舰底穿过的鱼雷引信没由于从护卫舰底穿过的鱼雷引信没有作用才使护卫舰侥幸逃脱。有作用才使护卫舰侥幸逃脱。因此因此,现代海战中现代海战中,水下反鱼雷技术是迫切需要的。目前水下反鱼雷技术是迫切需要的。目前,反鱼雷技术归纳反鱼雷技术归纳起来分为起来分为“硬杀伤硬杀伤”“软杀伤软杀伤”和和“非杀伤非杀伤”三种类型其中三种类型其中“硬杀伤硬杀伤”是直接探测到来袭鱼雷是直接探测到来袭鱼雷,采用某种手段将其摧毁采用某种手段将其摧毁;“软杀伤软杀伤”是探测到来袭是探测到来袭鱼
21、雷后鱼雷后,依靠施放各种假目标依靠施放各种假目标,如干扰器、声诱饵等干扰或诱骗来袭鱼雷如干扰器、声诱饵等干扰或诱骗来袭鱼雷,使鱼雷偏航或能源耗尽后自沉使鱼雷偏航或能源耗尽后自沉;“非杀伤非杀伤”是指采用消声、隐形等技术是指采用消声、隐形等技术,降降低目标回波强度低目标回波强度,对抗鱼雷自导系统的检测能力对抗鱼雷自导系统的检测能力,使其丢失目标。使其丢失目标。上一页 下一页返回1.2 引信目标探测与识别技术的军事需求引信目标探测与识别技术的军事需求在反鱼雷技术方面在反鱼雷技术方面,无论是无论是“硬杀伤硬杀伤”还是还是“软杀伤软杀伤”方式方式,探测到鱼雷探测到鱼雷来袭的方位、距离是十分重要的来袭的
22、方位、距离是十分重要的,目前目前,常采用的是声呐、磁探测技术或常采用的是声呐、磁探测技术或两者的复合技术两者的复合技术,声磁复合诱饵雷弹及其引信如声磁复合诱饵雷弹及其引信如图图1-5所示。声呐用来探所示。声呐用来探测鱼雷的来袭方位测鱼雷的来袭方位,磁探测确定袭鱼雷的距离磁探测确定袭鱼雷的距离,在设定距离内起爆反鱼雷在设定距离内起爆反鱼雷的鱼雷的鱼雷,摧毁敌方鱼雷。摧毁敌方鱼雷。上一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义引信是利用目标信息和环境信息引信是利用目标信息和环境信息,在预定条件下引爆或引燃战斗部装药的在预定条件下引爆或引燃战斗部装药的控制装置
23、或系统。现代引信的主要功能包括起爆控制、安全控制、命中控制装置或系统。现代引信的主要功能包括起爆控制、安全控制、命中点控制和发动机点火控制。点控制和发动机点火控制。下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义1.3.1 引信灵巧化发展的需要引信灵巧化发展的需要为了充分发挥引信技术在弹药为了充分发挥引信技术在弹药“灵巧化灵巧化”进程中的作用进程中的作用,非制导武器弹药非制导武器弹药“灵巧化灵巧化”使武器系统各部件之间的相对独立设计发展为以提高总体性使武器系统各部件之间的相对独立设计发展为以提高总体性能为目的的系统一体化设计。武器系统各部件之间信息互相利用
24、、资源能为目的的系统一体化设计。武器系统各部件之间信息互相利用、资源共享、功能互补、互相渗透的趋势越来越明显共享、功能互补、互相渗透的趋势越来越明显,部件间的界限越来越模糊部件间的界限越来越模糊,各部件作为自封闭独立物理实体的设计概念日趋淡化各部件作为自封闭独立物理实体的设计概念日趋淡化,而系统的综合功能而系统的综合功能越来越强。正是在这种背景下越来越强。正是在这种背景下,非制导武器弹药非制导武器弹药“灵巧化灵巧化”赋予了引信更赋予了引信更新、更多、更重要的功能新、更多、更重要的功能,国外在灵巧弹药寻的引信方面开展了深入的研国外在灵巧弹药寻的引信方面开展了深入的研究究,典型的实例有美国的典型的
25、实例有美国的SADARM-155mm 末敏弹、德国的末敏弹、德国的SMArt-155 mm、法国的、法国的ACED、瑞典的、瑞典的BONOS等等,基本都采用毫米波雷达或红外基本都采用毫米波雷达或红外传感器复合探测。以毫米波雷达为例传感器复合探测。以毫米波雷达为例,在毫米波雷达对目标的探测与识别在毫米波雷达对目标的探测与识别方面方面,目前国内外在目前国内外在3mm、5mm、8mm 等波段上开展了对目标的探测等波段上开展了对目标的探测与识别技术研究。与识别技术研究。上一页 下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义进行多维处理需要产生多功能的进行多维处理
26、需要产生多功能的“最佳最佳”雷达信号波形并以适当的方式雷达信号波形并以适当的方式发送和接收发送和接收,利用这种编码信号为雷达提供一个包括时间域、频率域、幅利用这种编码信号为雷达提供一个包括时间域、频率域、幅度域乃至极化的工作环境。信息处理器则用来对多个域的数据以矢量方度域乃至极化的工作环境。信息处理器则用来对多个域的数据以矢量方式进行处理式进行处理,这样就可以在时间、频率、幅度、到达方向和极化等方面对这样就可以在时间、频率、幅度、到达方向和极化等方面对信号检测和定位。这种方法的主要优点在于它可以收集更多的能量信号检测和定位。这种方法的主要优点在于它可以收集更多的能量,可以可以利用不同信号域之间
27、的交叉信息利用不同信号域之间的交叉信息,降低在所有信号域中同时出现干扰的概降低在所有信号域中同时出现干扰的概率率,采用这种设计的毫米波雷达导引头在探测、识别、确定目标位置、延采用这种设计的毫米波雷达导引头在探测、识别、确定目标位置、延伸域轮廓形状等方面的准确度、分辨率、抗干扰能力、自适应能力等都伸域轮廓形状等方面的准确度、分辨率、抗干扰能力、自适应能力等都会有所改进。会有所改进。上一页 下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义1.3.2 引信智能化发展的需要引信智能化发展的需要智能引信的智能是指人工赋予的智能引信的智能是指人工赋予的,对于客观的感知
28、、思维、推理、学习判对于客观的感知、思维、推理、学习判断、控制决策的能力断、控制决策的能力,智能引信是信息技术、传感器技术和微机电技术等智能引信是信息技术、传感器技术和微机电技术等发展的产物发展的产物,是以软件为核心的信息探测、识别与控制的系统。智能引信是以软件为核心的信息探测、识别与控制的系统。智能引信的原理功能框图如的原理功能框图如图图1-6所示。其中所示。其中,探测系统是智能引信的基础探测系统是智能引信的基础,它由各它由各种传感器组成种传感器组成,其功能是感知或探测目标的信息其功能是感知或探测目标的信息,要完成准确的探测、识要完成准确的探测、识别与控制的功能别与控制的功能,要探测到目标的
29、多种信息要探测到目标的多种信息,从多种信息的提取中获得有从多种信息的提取中获得有用信息用信息,因此因此,复合探测是智能引信发展的需要。另外复合探测是智能引信发展的需要。另外,对目标、背景、环对目标、背景、环境信息模式进行分类与研究境信息模式进行分类与研究,是开展引信模式识别的基础是开展引信模式识别的基础,只有建立了这只有建立了这些特征信息的模式些特征信息的模式,才能为引信技术自动识别研究提供基准。基于神经网才能为引信技术自动识别研究提供基准。基于神经网络的模式识别技术是引信智能化的基础络的模式识别技术是引信智能化的基础,目前广泛开展以神经元网络为基目前广泛开展以神经元网络为基础的信息处理技术研
30、究迅速用于引信中础的信息处理技术研究迅速用于引信中,将会对引信智能化的发展起重要将会对引信智能化的发展起重要作用。作用。上一页 下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义1.3.3 引信起爆控制系统发展的需要引信起爆控制系统发展的需要引信的起爆控制内容十分丰富引信的起爆控制内容十分丰富,按马宝华教授提出的分类按马宝华教授提出的分类,其技术层次可其技术层次可概括为六个层次概括为六个层次,如如图图1-7所示。所示。最佳炸点位置控制包括触发引信的高瞬发度控制、触发延期引信的炸点最佳炸点位置控制包括触发引信的高瞬发度控制、触发延期引信的炸点控制、实现引信的时
31、间开仓点自适应控制以及近炸引信启动距离控制控制、实现引信的时间开仓点自适应控制以及近炸引信启动距离控制,它它是是21世纪近代引信起爆控制技术的一个研究热点。世纪近代引信起爆控制技术的一个研究热点。引信多种作用方式的复合引信多种作用方式的复合,导致引信最佳作用方式控制问题的出现导致引信最佳作用方式控制问题的出现,如对如对空和反舰导弹触发空和反舰导弹触发/近炸复合引信近炸复合引信,其最佳作用方式控制应是其最佳作用方式控制应是:当导弹能够当导弹能够直接命中目标时直接命中目标时,优先选择触发作用优先选择触发作用;当导弹未能直接命中目标时当导弹未能直接命中目标时,应选择应选择近炸作用近炸作用;当导弹完全
32、脱靶时当导弹完全脱靶时,应定时作用自毁。应定时作用自毁。上一页 下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义1.3.4 引信智能化目标识别技术发展的需要引信智能化目标识别技术发展的需要在探测获取大量的信息后在探测获取大量的信息后,传统的信息处理技术在完成目标自动识别时传统的信息处理技术在完成目标自动识别时,大都是利用统计模式识别方法。假设一个视觉系统要从一个背景中识别大都是利用统计模式识别方法。假设一个视觉系统要从一个背景中识别一辆坦克一辆坦克,必须首先利用图像预处理必须首先利用图像预处理,然后再利用边缘抽取、目标分割等然后再利用边缘抽取、目标分割等算
33、法把目标从周围的背景中分割出来算法把目标从周围的背景中分割出来,最后经特征抽取、统计决策等相当最后经特征抽取、统计决策等相当复杂的分析判决来判断分割出的区域是不是坦克。在算法设计、编程以复杂的分析判决来判断分割出的区域是不是坦克。在算法设计、编程以及识别系统建立等方面必须经过严格的训练、学习。这种方法在目标旋及识别系统建立等方面必须经过严格的训练、学习。这种方法在目标旋转、遮挡、重叠、姿态发生变化转、遮挡、重叠、姿态发生变化,周围背景杂波复杂多变时周围背景杂波复杂多变时,系统就无法系统就无法正确地识别变化大的和未经训练的目标正确地识别变化大的和未经训练的目标,必须对系统重新进行训练学习以必须对
34、系统重新进行训练学习以适应新的要求。适应新的要求。鉴于传统的目标识别方法在识别复杂多变战场环境中的多种军事目标时鉴于传统的目标识别方法在识别复杂多变战场环境中的多种军事目标时存在着许多无法逾越的障碍存在着许多无法逾越的障碍,人们先后在信息处理系统中引入逻辑推理与人们先后在信息处理系统中引入逻辑推理与人工智能研究成果人工智能研究成果,并试图将两者有机地结合起来。并试图将两者有机地结合起来。上一页 下一页返回1.3 目标探测与识别技术对引信发展的意目标探测与识别技术对引信发展的意义义由于神经网络具有突出的优点由于神经网络具有突出的优点,因此因此,模式识别与分类、信号识别、计算模式识别与分类、信号识
35、别、计算机视觉就成了当前神经网络应用的主要领域。美国休斯公司、霍尼维尔机视觉就成了当前神经网络应用的主要领域。美国休斯公司、霍尼维尔公司、霍普金斯大学等开发了神经网络目标识别系统公司、霍普金斯大学等开发了神经网络目标识别系统,试验表明试验表明:在目标在目标无遮挡时无遮挡时,神经网络方法比传统的目标识别方法的识别率高出神经网络方法比传统的目标识别方法的识别率高出20%;在有在有遮挡时遮挡时,即在有障碍的战场情况下即在有障碍的战场情况下,神经网络的识别率还要高得多。神经网络的识别率还要高得多。神经网络目标识别系统神经网络目标识别系统,将将“智能智能”置于系统的结构和适应规则中置于系统的结构和适应规
36、则中,它的它的优点不是针对一个问题或一种应用优点不是针对一个问题或一种应用,而是整个问题而是整个问题,它不要求数字化的数它不要求数字化的数据据,可将传感器传来的信息以相应的形式直接传送到神经网络可将传感器传来的信息以相应的形式直接传送到神经网络,系统则能系统则能通过例子训练学习通过例子训练学习,从而识别在各种背景下的坦克和其他车辆。识别的前从而识别在各种背景下的坦克和其他车辆。识别的前提是高质量的探测提是高质量的探测,识别技术的发展又推动探测技术的发展。识别技术的发展又推动探测技术的发展。上一页返回图图1-1 常用的目标探测工作方式常用的目标探测工作方式返回图图1-2 智能雷弹智能雷弹返回图图1-3 多传感器探测与控制网络系统的功多传感器探测与控制网络系统的功能结构能结构返回图图1-4 灵巧灰尘结构灵巧灰尘结构返回图图1-5 声磁复合诱饵雷弹及其引信声磁复合诱饵雷弹及其引信返回图图1-6 智能引信的原理功能框图智能引信的原理功能框图返回图图1-7 引信起爆控制的技术层次引信起爆控制的技术层次返回谢谢观赏谢谢观赏
