题目：机载广域目标被动定位跟踪关键技术研究

针对未来战争中战斗机加强自隐身和对目标实施最大范围隐蔽探测的迫切需求，开展了机载广域目标被动定位跟踪关键技术研究。本文主要针对机载红外传感器探测平台，以扩大系统探测范围、实现广域被动定位跟踪、提升系统被动探测能力为目标，突破多传感器全景拼接、红外被动定位关键技术，建立机载全景探测模型，实现广域目标单站被动定位跟踪，为构建机载广域目标被动定位跟踪理论框架奠定基础。 首先剖析了全景技术的基本原理，研究了生成球面全景的关键技术，建立了传感器同球心共视点的球面模型，提出了基于曲面拼接的球面全景生成算法。该算法有效地解决了因投影信息丢失造成的视图严重变形、甚至在球面两极无法展开的问题，消除了图像走样和投影空洞现象，实现了对光照变化强烈的图像序列的全局光强校正，提高了图像配准的精度和速度。整个拼接过程自动完成，对图像重叠度的要求降低至10%以内，具有较强的抗噪、抗几何失真能力。 建立了多传感器不共球面分布的机载广域目标全景探测模型，其中，正向模型消除了因景物遮挡和透视变化而导致的成像畸变误差，反向模型消除了投影空洞，提高了图像分辨率，结果表明，该模型有效地解决了具有大分布自由度的空间多视点图像的全景拼接问题，有助于实现机载多传感器对飞行器周围4π立体空间内目标的广域探测。在限定多传感器具有一定分布规律的情况下，进一步建立了多传感器共球面分布的全景探测模型，简化了系统设计，降低了传感器视角的重叠要求。在上述全景模型的基础上，将静态全景推广到视频领域，进一步研究了视频全景的相关问题。 分析了目标的红外辐射特性和传感器的红外响应性能，提出了基于目标方向角和红外辐射接收功率测量的静态广域目标机载单站被动定位方法。建立了多参数定位模型，降低了对飞机观测平台的运动限制，仅通过单站单波段的两次测量就能解算出目标距离。在三维和二维情况下分别进行了定位性能分析，结果表明，目标俯仰角、飞机俯仰角和飞机滚转角的测量误差对定位精度的影响较大，二维情况下由于不受上述因素影响，定位精度要高于三维空间中的对应情况。 进一步研究了动态广域目标的被动跟踪问题，分析了目标的运动特性，建立了基于目标方向角和红外辐射接收功率比测量的动态广域目标机载单站被动定位跟踪模型，避免了直接计算目标的红外辐射强度，减小了对飞机观测平台的运动限制。提出了基于扩展卡尔曼滤波的动态广域目标机载单站被动定位跟踪算法，实现了对运动目标的瞬时被动定位和测距测速功能。性能分析表明，本章提出的动态广域目标跟踪方法，是一种快速高精度的机载单站被动定位跟踪技术，跟踪精度趋于克拉美-劳界（CRLB）。 最后，对全文进行了全面的总结，并指出了需要进一步深入研究的若干问题。