萊森光學(xué)（深圳）有限公司
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閱讀：586發(fā)布時(shí)間：2022-10-5
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，信息對(duì)抗已經(jīng)成為決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵，而基于航空平臺(tái)獲取軍事信息具有時(shí)效性強(qiáng)，范圍廣等特點(diǎn)，是重要的偵察手段之一。在諸多航空平臺(tái)的信息獲取技術(shù)中，高光譜成像技術(shù)可在獲取目標(biāo)二維圖像信息的基礎(chǔ)上，同時(shí)獲取目標(biāo)的一維光譜信息，能夠反映出被觀測(cè)對(duì)象的外形影像以及理化特征，從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別。利用高光譜成像技術(shù)對(duì)地、對(duì)海進(jìn)行偵察將獲取更豐富的目標(biāo)信息，極大地提高了航空偵察能力，相對(duì)于其他偵察方式具有一定的*性。
一、基于高光譜技術(shù)的海面目標(biāo)探測(cè)
高光譜數(shù)據(jù)具有多通道、譜段窄、準(zhǔn)確度高、信息量大等特點(diǎn)，與單一波段的目標(biāo)識(shí)別方式相比具有較大優(yōu)勢(shì)］，因此被廣泛應(yīng)用于海面軍事目標(biāo)探測(cè)的研究中，主要包括海島軍事目標(biāo)的探測(cè)、海面艦船目標(biāo)探測(cè)、預(yù)警等。
① 基于高光譜數(shù)據(jù)海面目標(biāo)探測(cè)的物理基礎(chǔ)
高光譜數(shù)據(jù)具有圖譜合一的特點(diǎn)，因此在提取艦船目標(biāo)時(shí)，可以同時(shí)利用圖像特征及光譜特征進(jìn)行目標(biāo)信息的提取。隨著技術(shù)的進(jìn)步，高光譜設(shè)備的幾何分辨率及光譜分辨率不斷提升。
② 基于高光譜數(shù)據(jù)目標(biāo)檢測(cè)算法的研究進(jìn)展
利用高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)時(shí)，主要存在以下三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì): 一是利用光譜特征進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，對(duì)所獲取的圖像空間分辨率要求不高；二是高光譜數(shù)據(jù)具有豐富的光譜信息，可以有效辨別目標(biāo)真?zhèn)?；三是基于光譜特性，可以有效地從復(fù)雜背景中凸顯出探測(cè)目標(biāo)
二、基于高光譜技術(shù)的水下目標(biāo)探測(cè)
水下目標(biāo)以其的隱蔽性，對(duì)船舶的航行安全造成了重大威脅，其中，潛艇作為實(shí)施戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的，已經(jīng)成為各國(guó)的重要軍事裝備。
聲納是目前用于探測(cè)水下目標(biāo)的常見工具，但是隨著降噪技術(shù)的發(fā)展，水下目標(biāo)產(chǎn)生的噪聲越來越低，低速巡航時(shí)潛艇的噪聲已經(jīng)接近于海洋背景的噪聲，因此利用聲納技術(shù)來探測(cè)水下軍事目標(biāo)變得愈加困難。
① 基于高光譜成像技術(shù)的水下目標(biāo)探測(cè)現(xiàn)狀
基于高光譜成像技術(shù)的水下目標(biāo)探測(cè)研究開始于上世紀(jì)90 年代，研究主要集中在對(duì)接收到的潛艇反射光形成的高光譜圖像進(jìn)行分析，其探測(cè)結(jié)果依賴于反射光在水中的透射深度。
② 基于潛艇熱尾流目標(biāo)探測(cè)現(xiàn)狀及基于高光譜溫度反演的目標(biāo)探測(cè)方法探討
核潛艇航行過程中，海水冷卻核裝置排放出大量的溫?zé)嵛擦?，而螺旋槳在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中也會(huì)產(chǎn)生大量熱流，熱水質(zhì)量較輕將上浮到海面，在海面形成連續(xù)或斷續(xù)的軌跡，這些軌跡的特征與海水的性質(zhì)相關(guān)。目前的研究工作主要集中在尾流中各干擾項(xiàng)的分布規(guī)律、尾流尺度的計(jì)算、尾流產(chǎn)生的機(jī)理等。
③ 基于潛艇光尾流的潛艇探測(cè)機(jī)理及基于線性解混的探測(cè)方法探討
潛艇在航行過程中會(huì)引起周圍海域電磁場(chǎng)的變化，磁場(chǎng)的變化導(dǎo)致發(fā)光細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度發(fā)生改變，從而產(chǎn)生了生物光尾流。在正常條件下，這些細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度恒定，而在外界電磁場(chǎng)的刺激下，其發(fā)光強(qiáng)度將增大。潛艇航行時(shí)，其周圍的電磁輻射波動(dòng)將使軌跡上的細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度發(fā)生變化從而留下明顯的熒光帶。由此可以通過傳感器檢測(cè)這些熒光信號(hào)來探測(cè)潛艇。
三、總結(jié)
研究表明，用于海面軍事目標(biāo)探測(cè)的高光譜成像儀在光譜分辨率、譜段范圍以及空間分辨率等方面的指標(biāo)不斷提升，并且在搭載于無人機(jī)平臺(tái)的目標(biāo)探測(cè)中表現(xiàn)優(yōu)異。在基于高光譜數(shù)據(jù)的海面目標(biāo)及水下目標(biāo)探測(cè)中，研究人員提出了多種數(shù)據(jù)處理算法，處理后的圖像目標(biāo)與背景之間的差別顯著增強(qiáng)，但實(shí)時(shí)處理的問題仍難以保證。
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