基于改进遗传算法的干扰资源分配问题研究 被引量：13

1

作者 宗思光 刘涛 梁善永 《电光与控制》 北大核心 2018年第5期41-45,共5页

针对组网雷达的干扰效率问题,设计了一种改进的遗传算法并将其应用于干扰资源分配问题,进而分别就一对一、多对少、少对多3种分配模型进行了分配方案制定以及干扰效益值计算。通过与其他算法结果的对比,发现本算法不但取得了较优的分配... 针对组网雷达的干扰效率问题,设计了一种改进的遗传算法并将其应用于干扰资源分配问题,进而分别就一对一、多对少、少对多3种分配模型进行了分配方案制定以及干扰效益值计算。通过与其他算法结果的对比,发现本算法不但取得了较优的分配结果和效益值,且需要的迭代次数较少,验证了算法的高效性。 展开更多

关键词 组网雷达 干扰效益 改进遗传算法 干扰资源分配

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激光空泡在近自由液面运动特性的实验研究 被引量：7

2

作者 刘涛 王江安 +1 位作者 宗思光 梁善永 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期154-160,共7页

采用激光技术聚焦击穿液体产生空泡,利用高速摄像系统开展激光空泡与自由液面的相互作用的实验研究。实验研究发现,空泡与自由液面之间的无量纲距离对水下空泡的脉动特性和自由液面的水冢现象存在影响。通过大量实验总结了无量纲距离与... 采用激光技术聚焦击穿液体产生空泡,利用高速摄像系统开展激光空泡与自由液面的相互作用的实验研究。实验研究发现,空泡与自由液面之间的无量纲距离对水下空泡的脉动特性和自由液面的水冢现象存在影响。通过大量实验总结了无量纲距离与空泡半径、空泡脉动周期、自由液面水柱的最大高度和产生水冢时间的相互关系。实验表明无量纲距离越小,空泡脉动周期越短,自由面的水冢现象越明显。同时统计出了在不同无量纲距离范围内所出现的5种不同水冢现象的规律。研究内容为空泡与自由液面相互作用的理论提供了实验依据。 展开更多

关键词 激光技术 空泡运动 激光空泡 自由液面 水冢

原文传递

舰船尾流激光探测跟踪方法与试验 被引量：3

3

作者 宗思光 张鑫 +2 位作者 曹静 梁善永 李斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期197-208,共12页

舰船尾流激光探测跟踪是水下航行器对舰船进行探测、识别、跟踪的新手段。论文基于舰船尾流分布特性、气泡目标特性,采用蒙特卡洛仿真方法,实现了多尺度、宽数密度、大厚度舰船尾流气泡群的后向散射回波信号特性仿真,得到了水下航行器... 舰船尾流激光探测跟踪是水下航行器对舰船进行探测、识别、跟踪的新手段。论文基于舰船尾流分布特性、气泡目标特性,采用蒙特卡洛仿真方法,实现了多尺度、宽数密度、大厚度舰船尾流气泡群的后向散射回波信号特性仿真,得到了水下航行器载激光探测系统在搜索、跟踪阶段信号的变化趋势,以及不同目标舰船的激光后向回波信号变化强度,可有效模拟激光探测系统对舰船尾流目标特性的真实跟踪状态。对于大型船只,当激光探测系统位于尾流之下时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越强,脉冲宽度展宽幅度越大;当激光探测系统位于尾流之中时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越弱,脉冲宽度变窄幅度越大。探测系统位于尾流之下时与探测系统位于尾流之中时,信号变化相反。小型船只信号变化趋势基本与大型船只保持一致,但尾流激光探测回波强度变低。开展了湖泊环境下船舶尾流激光探测跟踪试验,当探测系统在尾流之下时,大型船只尾流激光回波信号信噪比高,小型船只尾流激光难以检测。探测系统位于尾流之中时,大小船只尾流激光探测系统都可实现有效探测。论文可为舰船尾流探测实际工程应用提供支撑。 展开更多

关键词 舰船尾流 激光探测 目标跟踪 蒙特卡洛 湖泊试验 仿真模拟

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水下微弱目标双通道激光探测方法研究 被引量：1

4

作者 张鑫 宗思光 +2 位作者 余扬 梁善永 段子科 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期185-193,共9页

在舰船尾流、渔网等微弱目标探测方面,由于目标对探测激光反射回波微弱以及水体背景的强干扰,导致激光探测系统的探测距离近、探测视场小及目标检测能力弱。论文针对近岸浑浊水体激光探测回波信噪比低、目标探测距离近问题,基于积分雷... 在舰船尾流、渔网等微弱目标探测方面,由于目标对探测激光反射回波微弱以及水体背景的强干扰,导致激光探测系统的探测距离近、探测视场小及目标检测能力弱。论文针对近岸浑浊水体激光探测回波信噪比低、目标探测距离近问题,基于积分雷达方程,针对舰船尾流、渔网等微弱目标,仿真研究了激光接收天线长度,轴距对接收能量的影响,设计了激光发射、接收非同轴探测方案,并进行舰船尾流、渔网等目标探测实验,实验结果表明:通过双通道光学接收系统的空间合成,可抑制近程水体强散射的干扰,可实现对激光探测系统大视场接收、光电探测器高灵敏度接收、目标远距离探测的匹配。论文研究成果可为水下激光探测技术工程化提供支持。 展开更多

关键词 积分雷达方程 激光探测 微弱目标 系统研究

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复杂水质条件下蓝绿激光通信传输特性研究

5

作者 任彦儒 宗思光 +1 位作者 梁善永 李斌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期355-361,共7页

由于水下通信信道的复杂性,水下激光通信面临功率衰减和通信距离受限的问题。论文采用蒙特卡洛方法建立了水下高斯光束传输仿真模型,基于该模型重点研究了海水类型、衰减系数、传输距离、接收孔径对接收光功率衰减的影响规律。结果表明... 由于水下通信信道的复杂性,水下激光通信面临功率衰减和通信距离受限的问题。论文采用蒙特卡洛方法建立了水下高斯光束传输仿真模型,基于该模型重点研究了海水类型、衰减系数、传输距离、接收孔径对接收光功率衰减的影响规律。结果表明:在纯净海水、远海海水、沿岸海水和港口海水中,随着海水浑浊程度的增加,仿真得到的有效传输距离减少,光功率衰减增加;在文中设定的海水衰减系数下,当海水的吸收系数大于散射系数时,有效传输距离减少,光功率衰减增加;当接收孔径小于光束直径时,接收光功率随接收孔径的增加而增加,当接收孔径大于光束直径时,接收光功率不再随接收孔径的增加而变化。 展开更多

关键词 水下激光通信 蒙特卡洛模型 复杂水质 衰减系数 接收孔径

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近岸渔网激光探测特性与实验研究

6

作者 张鑫 宗思光 +1 位作者 余扬 梁善永 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第3期105-110,共6页

在近海岸复杂水体环境下,弱小渔网目标的探测、识别、定位具有较强的挑战性。针对以上问题,采用脉冲激光探测的方式,基于积分雷达方程,仿真分析了渔网目标倾角、探测距离和漫反射强度对接收回波能量的影响,搭建了渔网后向散射回波探测系... 在近海岸复杂水体环境下,弱小渔网目标的探测、识别、定位具有较强的挑战性。针对以上问题,采用脉冲激光探测的方式,基于积分雷达方程,仿真分析了渔网目标倾角、探测距离和漫反射强度对接收回波能量的影响,搭建了渔网后向散射回波探测系统,对不同条件下的回波信号进行了验证分析。结果表明,探测距离4 m时渔网目标探测信噪比最高;随距离的增加,目标回波信号峰值幅度逐渐降低;目标倾角为正值的回波强度强于目标倾角为负值的回波强度。验证了脉冲激光探测技术在水下渔网探测理论及方法的可行性。可为水下渔网探测技术工程化提供支撑。 展开更多

关键词 积分雷达方程 渔网探测 激光雷达 仿真研究 实验研究

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多尺度复杂水质尾流气泡的激光探测仿真与实验

7

作者 宗思光 张鑫 +1 位作者 梁善永 曹静 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期63-73,共11页

舰船尾流气泡具有尺度范围大、稀疏、离散等特征。利用蓝绿激光的海水穿透性能以及气泡对激光的后向散射特性,可以实现舰船尾流气泡的远场检测。舰船尾流的稀疏、离散特征导致气泡的激光散射回波信噪比极低,对光学接收处理系统及尾流信... 舰船尾流气泡具有尺度范围大、稀疏、离散等特征。利用蓝绿激光的海水穿透性能以及气泡对激光的后向散射特性,可以实现舰船尾流气泡的远场检测。舰船尾流的稀疏、离散特征导致气泡的激光散射回波信噪比极低,对光学接收处理系统及尾流信号处理方法带来了困难与挑战。建立了舰船尾流气泡的激光后向散射模型,通过蒙特卡罗仿真验证了不同水质、不同气泡距离和不同尺度气泡的激光后向散射特性,设计了可抑制近场水体强散射干扰的水下气泡激光测试分析系统,实现了激光能量与雪崩光电二极管接收增益间的匹配调节。针对室内和湖泊环境,开展了不同水质和光电探测参数下的尾流气泡检测性能测试,通过对数据进行统计处理分析得到了舰船尾流气泡的激光探测特征规律。设计的水下气泡激光测试分析系统可以实现对舰船尾流气泡的有效探测,为舰船尾流探测系统在不同水质环境下的工程应用提供了理论及数据支撑。 展开更多

关键词 海洋光学 舰船尾流 蒙特卡罗 后向散射 仿真研究 实验研究

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不同环境压强下激光空泡特性研究 被引量：3

8

作者 王晓宇 王江安 +3 位作者 宗思光 刘涛 李胜勇 梁善永 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期671-675,共5页

构建了激光空泡测量实验平台，使用脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡，由水听器对激光空泡溃灭辐射声信号进行接收，利用充气泵对高压水箱内的气压进行精确控制。通过仿真计算和实验对不同环境压强下的激光空泡特征和其溃灭时辐射声... 构建了激光空泡测量实验平台，使用脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡，由水听器对激光空泡溃灭辐射声信号进行接收，利用充气泵对高压水箱内的气压进行精确控制。通过仿真计算和实验对不同环境压强下的激光空泡特征和其溃灭时辐射声信号的峰值变化特性进行了研究。结果表明：当环境压强处在0.1~0.7 MPa范围内变化时，随着环境压强的增大，激光空泡首次脉动周期和空泡最大半径逐渐减小，两者的变化速率逐渐减小。空泡溃灭时辐射声信号的峰值声压在0.1~0.4 MPa内逐渐增大，在0.4~0.7 MPa内逐渐减小，且增大速率大于减小速率。 展开更多

关键词 激光空泡 光击穿 激光声 压强

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水下激光通信系统接收机倾角及位置对接收光功率的影响研究 被引量：2

9

作者 任彦儒 宗思光 +1 位作者 梁善永 李斌 《半导体光电》 CAS 北大核心 2022年第6期1184-1189,共6页

采用蒙特卡洛方法建立了水下高斯光束传输仿真模型,基于该模型重点研究了接收机倾角和接收机位置对接收光功率的影响规律。仿真结果表明:在水下信道中,当接收机探测器阵面与激光出射角垂直时,接收光功率最大,随着接收机探测器阵面倾斜... 采用蒙特卡洛方法建立了水下高斯光束传输仿真模型,基于该模型重点研究了接收机倾角和接收机位置对接收光功率的影响规律。仿真结果表明:在水下信道中,当接收机探测器阵面与激光出射角垂直时,接收光功率最大,随着接收机探测器阵面倾斜角度的增加,接收光功率逐渐减小;当接收机沿着Y轴方向正向移动时,且接收机在激光束的直径范围内时,接收光功率不变;当接收机在激光束的直径范围外时,接收光功率随着接收机偏离原点距离的增加而减小。仿真结果可为水下激光通信工程实践提供参考依据。 展开更多

关键词 水下激光通信 蒙特卡洛模型 接收机倾角 接收机位置 接收光功率

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激光后向散射式烟幕粒子测量方法研究 被引量：3

10

作者 宗思光 梁善永 +1 位作者 曹水 康圣 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1082-1088,共7页

烟幕干扰是光电对抗防御来袭光电精确制导武器的重要手段,烟幕干扰对抗效能与实际气象条件、布放密度、防御目标特性等密切相关,实时测量烟幕的消光特性是评估烟幕干扰对抗效能的基本要求。本文对烟幕粒子的激光Mie散射机理进行了分析,... 烟幕干扰是光电对抗防御来袭光电精确制导武器的重要手段,烟幕干扰对抗效能与实际气象条件、布放密度、防御目标特性等密切相关,实时测量烟幕的消光特性是评估烟幕干扰对抗效能的基本要求。本文对烟幕粒子的激光Mie散射机理进行了分析,建立了激光后向散射层析断层反演烟幕消光系数模型,通过试制的激光后向散射层析断层测量系统对三种典型烟剂发烟后烟幕消光系数进行了测量,结果表明该激光后向散射层析断层可有效对烟幕消光特性进行遥感测量,可为光电对抗烟幕干扰效果实时测量及效能评估提供支撑。 展开更多

关键词 光电对抗 烟幕测量 激光散射 效能评估

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水下高重频激光测距系统设计与实现

11

作者 丁元昊 梁善永 宗思光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1834-1839,共6页

高重频水下激光测量系统可实现对水下小目标高精度探测,是实现海底地形地貌测绘、无人潜航器避障的基础。为实现对水下渔网、三角锥等弱小目标的高精度探测,设计了一款小体积、高精度的高重频水下激光测距软硬件系统。通过对APD的实时... 高重频水下激光测量系统可实现对水下小目标高精度探测,是实现海底地形地貌测绘、无人潜航器避障的基础。为实现对水下渔网、三角锥等弱小目标的高精度探测,设计了一款小体积、高精度的高重频水下激光测距软硬件系统。通过对APD的实时信号响应能力、光谱灵敏度等重要性能参数的研究,设计并实现了基于SAE500VSM光电探测器的高增益激光接收硬件电路。开展了水下不同距离的激光测距探测实验,结果表明,高重频激光测距系统能够对水中小目标进行有效探测,探测精度为15cm。 展开更多

关键词 激光探测 水下测量 光电二极管 后向散射

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基于激光水下爆炸声源的声探测技术 被引量：2

12

作者 刘涛 王江安 +2 位作者 宗思光 梁善永 张显峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2822-2826,共5页

基于激光水下爆炸的声探测技术,设计了激光声水下目标探测器。对激光水下爆炸声源的产生机理进行研究,并开展水下探测器发射声信号检测的实验。实验结果表明:强脉冲激光聚焦于水介质产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信... 基于激光水下爆炸的声探测技术,设计了激光声水下目标探测器。对激光水下爆炸声源的产生机理进行研究,并开展水下探测器发射声信号检测的实验。实验结果表明:强脉冲激光聚焦于水介质产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转变为高指向性的平面波信号。通过对探测器的发射信号和接收的目标回波信号进行数值计算,得到探测器发射信号具有波束指向性窄、距离分辨力高和探测距离远等特点,满足水下目标探测的应用需求。 展开更多

关键词 激光声 水下爆炸 探测器 距离分辨力

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含气量对激光空泡在刚性壁面空蚀的影响 被引量：2

13

作者 刘涛 王江安 +2 位作者 宗思光 梁善永 张显峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2576-2580,共5页

采用强脉冲激光器设计液体环境下刚性壁面空蚀实验平台,改变液体中含气量,利用高速相机观察不同含气量条件下激光空泡在壁面附近的脉动过程,并对刚性壁面造成的空蚀结果进行了观测。实验研究发现,随着液体中相对空气含量的提高,激光空... 采用强脉冲激光器设计液体环境下刚性壁面空蚀实验平台,改变液体中含气量,利用高速相机观察不同含气量条件下激光空泡在壁面附近的脉动过程,并对刚性壁面造成的空蚀结果进行了观测。实验研究发现,随着液体中相对空气含量的提高,激光空泡脉动的最大尺寸增大,空泡的膨胀运动变剧烈,溃灭运动速度降低,空泡的溃灭强度降低,从而影响到溃灭冲击波和壁面微射流对刚性壁面的冲击速度,减弱了壁面空蚀,而液体中含气量的提高能够降低激光空泡对刚性壁面的空蚀程度。 展开更多

关键词 含气量 刚性壁面 激光空泡 空蚀

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提高激光脉冲测距精度的方法 被引量：2

14

作者 朱星宇 梁善永 《电子世界》 2017年第15期21-22,共2页

脉冲激光测距是通过测量激光从发射到返回之间的时间来计算距离的。首先,分析了影响脉冲激光测距精度的三大主因——核心计时器件计时精度、回波信号波形幅度起伏、接收系统带宽特性及其对激光测距精度的影响。其次,设计了基于专用高精... 脉冲激光测距是通过测量激光从发射到返回之间的时间来计算距离的。首先,分析了影响脉冲激光测距精度的三大主因——核心计时器件计时精度、回波信号波形幅度起伏、接收系统带宽特性及其对激光测距精度的影响。其次,设计了基于专用高精度计时芯TDCGP21的计时电路,将传统晶振式测距机的计时精度提高到厘米量级;设计了基于恒定比值鉴别的时刻鉴别电路,避免因回波信号波形幅度起伏对测距精度的影响;给出了确定接收系统最佳带宽的方案。上述三项改进,提高了脉冲激光测距系统的精度。 展开更多

关键词 激光测距 测距精度 校正

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空射激光制导武器对舰船隐蔽指示特性研究 被引量：1

15

作者 宗思光 夏学成 +1 位作者 梁善永 章正良 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1295-1299,共5页

舰载光电对抗系统是舰载装备电子防护对抗光电制导武器的重要手段。为提高激光精确制导武器对舰船攻击过程中的突防成功概率,研究了激光制导对舰船攻击的尾流偏差指示方法。结合舰船尾流气泡特性、激光半主动激光制导模式、尾流气泡激... 舰载光电对抗系统是舰载装备电子防护对抗光电制导武器的重要手段。为提高激光精确制导武器对舰船攻击过程中的突防成功概率,研究了激光制导对舰船攻击的尾流偏差指示方法。结合舰船尾流气泡特性、激光半主动激光制导模式、尾流气泡激光散射特性模型,建立了空射激光制导武器对近水面层舰船尾流气泡探测模型。对激光照射舰船尾流不同区域、不同天气情况、不同照射角度下散射特性进行了仿真。研究结果可为新型激光精确制导武器对舰船隐蔽突防打击提供参考。 展开更多

关键词 舰船尾流 激光制导 尾流散射 光电对抗

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舰船致生物受激发光的水中传输特性研究

16

作者 张显峰 曹静 +2 位作者 宗思光 吴荣华 梁善永 《舰船电子工程》 2016年第11期135-140,共6页

根据光子能量的计算方法,计算分析了海洋中生物体的发光能力,结果表明在低浓度分布时发光生物体的辐照度是完全可测的;考虑随机介质中光传输的多次散射,利用蒙特卡罗方法建立了研究生物光传输特性的理论模型和算法,仿真计算结果表明:生... 根据光子能量的计算方法,计算分析了海洋中生物体的发光能力,结果表明在低浓度分布时发光生物体的辐照度是完全可测的;考虑随机介质中光传输的多次散射,利用蒙特卡罗方法建立了研究生物光传输特性的理论模型和算法,仿真计算结果表明:生物光在均匀介质中的传输符合朗伯特-比尔衰减定律,随着距离的增加传输能量按指数衰减;通过对给定模型参数的计算表明472nm的生物光在一类海水中传输120m后仍然能够被高灵敏的探测器探测到;波长对生物光水中传输的整体特性影响不大,但随着波长的增加衰减系数增大;生物的粒径大小对衰减系数的影响较大,随着粒径的增大光传输的衰减系数会有较明显的增大。 展开更多

关键词 生物受激发光 传输特性 蒙特卡罗 腰鞭毛虫

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