第34卷，第11期 2014年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34 ,No. 11 -pp3147-3151
November,2014
基于多光谱辐射特性的高速目标识别定位系统
李建民：王高
中北大学电子测试技术国防科技重点实验室，山西太原030051
摘要为了实现高速目标的快速识别及定位，采用多光谱辐射与声定位技术联用，在被动探测的状态下快速获取被测目标爆炸波的光谱特性及声特性，从而分析判断其种类、位置等重要参数信息。推导了多光谱辑射目标识别检出公式，计算了采用激波声定位方法获取光程距离的精度及合理的积分时间。实验分别采用5.56mm北约弹、7.62mm56式步枪弹、12.7mm54式机枪弹作为被识别目标弹丸，通过丹麦B&K公司的2209脉冲声压计完成声压峰值采集，获得了三种目标弹丸的速度、距离信息。由静态傅里叶变换干涉系统与ICX387AL型CCD完成十涉条纹的采集，再将获得的光程信息代人多光谱自标识别算法中，从而通过目标的光谱特性识别弹丸的类型。实验结果显示，5.56mm北约弹的三个特征波长位置幅值接近，966nm 位置处幅值最大：7.62mm步枪弹在935nm位置上幅值最大，其他两个位置上幅值相近；12.7mm机枪弹的三个波长呈阶梯状分布。在多次测试过程中，经光谱标定、特征波长提取等方法对采集得到的三组光谱数
据均可成功识别弹丸的种类并给出目标位置，满足设计要求关键词目标识别；多光谱特征分析；爆炸波；激波
中图分类号：0433.4
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2014 )11-3147-05
获取背景光谱或者主动发射微光测量自标距离，在对第二类目标进行识别过程中失去了隐蔽性，成为阻碍其发展的瓶颈间题。针对以上间题，本研究在不预先采集背景光谱的条件
在现代战场中，快速高效地进行目标识别具有重要意义。目标识别主要分为两大类：第一类是静止或低速运动的目标，例如建筑物、掩体、士兵、运输车等}；第二类是坦克、火炮、火箭弹发射车等携带高速、高杀伤武器的机动部队。在不露已方位置的条件下识别自标常常对战事有者至关重要的影响。
目前，用于目标识别的方法有很多，传统技术包括雷达探测技术、激光雷达测距定位技术、声定位技术、成像系统加图像识别以及特征光谱检测技术等3.4方法。其中，雷达和激光雷达技术比较成熟、应用广泛，工作距离大、可测距，但识别能力低、主动信号源容易暴露已方位置5。声定位技术被动检测，隐蔽性高、精度高，但易受干扰、多用于高速飞行的目标，利用其产生的激波差异性识别目标"。成像系统加图像识别原理简单，以红外热像仪为例产泛应用于军事，但其受环境及目标伪装的影响较大，同时图像采集及复杂的处理算法也影响系统的实时性汀。特征光谱检测技术8.是应用于目标识别领域一个较新的分支，其具有识别能力强、灵敏度高、稳定性好等优点，主要缺点是需要提前
收稿日期：2013-11-19，修订日期：2014-02-18
下，不采用主动激光测距获取光程，而通过多光谱识别与声定位技术联用的方法，在被动探测的状态下快速获取被测目标爆炸波的光谱特性及声特性，从而分析判断其种类、位置等重要参数信息。
1多光谱目标识别系统
由于系统检测的是发射高速弹丸、导弹等时形成的爆炸波，爆炸波作为被检测的主要信号无需额外提供光源，直接采用红外光学系统收集爆炸波产生的红外辐射。经光学系统准直汇聚后人射傅博重叶变换千涉具：由于辐射包括多个谱段，所以经干涉条纹反演得到的光谱分布函数具有多个特征峰，再通过光谱分布特征分析目标特性。在战场应用过程中常常无法事先采集背景光谱，所以传统差谱的求解方式实战意义不大。另一种方法是求解爆炸波到探测器的距离，将在空气中传播的光程号人后通过计算的方式求解，常常采用激光雷达测距的方法实现，但激光雷达属于主动探测很容易暴露已方位置。本系统设计如图1所示，采用被动检测的声定
基金项目：国家自然科学基金项目（60637010），总装备部国防科技基金项目（9140C120402120C12055)资助
作者简介：李建民，1972生，中北大学电子测试技术国防科技重点实验室副教授
e-mail :lijianminnud@163,com