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机场目标毁伤评估算法研究及半物理仿真系统设计

作　者: 郜鹏飞
导　师: 敬忠良；肖刚
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 毁伤评估半物理仿真平台机场跑道可见光
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 197次
引　用: 6次
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内容摘要

毁伤评估是在对某一军事目标或区域进行火力攻击后,通过一定的侦察手段,获取敌方的毁伤信息,通过比较目标被打击前、后的信息,对打击对象的毁伤情况进行评估,以判断是否已达到打击目的,是否还需组织下一波打击的过程。毁伤评估研究目前已经受到国内外相关部门和相关领域专家的广泛重视,正处于方兴未艾的发展态势。本论文主要研究基于可见光图像的机场目标毁伤评估算法,依据战时机场满足最低作战条件,提出了一种机场定量毁伤评估和分析的算法,并依据机载对地观测和侦察原理,设计搭建了一套半物理的毁伤评估仿真平台。本文的主要创新有:1、依据机载对地观测和侦察原理,设计搭建了一套半物理的仿真平台。在该平台上,生动地描述了山川、河流、海洋等自然地貌和桥梁、机场、建筑、道路、车辆、舰船等人造目标。并搭载了红外、可见光和全景相机,可多角度地拍摄感兴趣目标,模拟真实的地貌变化及毁伤情况,为变化检测和毁伤评估提供了仿真验证图像数据。2、在已有的机场毁伤评估算法的基础上,对寻找机场最长起降跑道的算法进行了改进,提高了算法的可实施性。3、依据战时机场满足最低作战条件,建立了一种基于最长起降跑道的机场毁伤等级划分的算法,给出了一个直观的评估指标。4、通过实验仿真,对在机场毁伤评估研究中基于毁伤面积和基于最长起降跑道两种算法进行了比较分析,验证了本文算法的有效性、实用性,对今后的机场毁伤定量评估研究是一个较好的启发。毁伤评估研究成本大、难度高,必须满足作战双方能够在战场上做出准确的侦察、及时的反应等现代高技术战争的要求。本文设计和构建了半物理仿真平台,依据战时机场满足最低作战条件,提出了一种基于最长起降跑道的机场毁伤等级划分的算法,开展毁伤定量评估研究和一系列的仿真实验,给今后的毁伤评估研究提供了一个较好的思路。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-15
  1.1 本课题来源及意义  9-10
  1.2 毁伤评估国内外研究现状  10-13
  1.3 本文主要工作及内容安排  13-15
第二章图像预处理及图像分割  15-37
  2.1 图像增强  15-22
    2.1.1 点运算  15-18
    2.1.2 空间增强  18-22
  2.2 形态学图像处理  22-24
    2.2.1 腐蚀  22
    2.2.2 膨胀  22-23
    2.2.3 开运算和闭运算  23-24
  2.3 图像配准  24-32
    2.3.1 基于灰度信息的图像配准方法  24-27
    2.3.2 基于变换域的配准方法  27-29
    2.3.3 基于特征的图像匹配方法  29-32
  2.4 边缘提取  32-33
  2.5 Hough 变换  33-37
第三章面向机载平台的毁伤评估半物理仿真平台设计  37-48
  3.1 仿真平台概述  37-38
  3.2 CCD 可见光成像系统方案设计  38-41
  3.3 红外成像系统方案设计  41-46
    3.3.1 红外成像系统软件模块设计  43-44
    3.3.2 FPGA 图像数据的采集  44-45
    3.3.3 DSP 数字图像处理模块  45-46
    3.3.4 主机控制显示模块  46
  3.4 红外与可见光图像多源数据获取平台集成技术方案  46-48
第四章基于图像的机场目标毁伤评估算法研究  48-67
  4.1 基于图像的毁伤评估的典型算法  48-52
  4.2 机场毁伤评估算法  52-54
  4.3 机场毁伤评估实验  54-67
    4.3.1 毁伤评估  60-64
    4.3.2 两种毁伤评估方法的比较  64-65
    4.3.3 两种毁伤效果比较  65-67
第五章总结与展望  67-69
参考文献  69-72
作者在攻读硕士期间撰写的论文  72-73
致谢  73-76
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书  76

机场目标毁伤评估算法研究及半物理仿真系统设计

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