题目：天基光电成像系统的建模与探测能力分析研究

天基空间目标成像探测系统可实现对空间目标的跟踪、监视、识别和编目，具有不受地理位置和气象条件限制、可全天候、全时段工作的特点，且战时生存能力强，能够弥补地基探测系统的不足，是未来空间态势感知的重要发展方向。

本文主要研究了天基光电成像系统，以空间光能量传输为基础，建立了天基可见光成像系统、天基激光主动成像系统的数学物理模型，对系统的探测能力进行了仿真分析，完成了系统总体方案设计，搭建了地面实验系统，开展了目标的成像特性实验，基于图像特征进行了图像处理算法设计，实现了目标的识别和灰度统计。论文的研究内容包括：

首先，介绍了天基光电成像系统的基本原理，建立了天基光电成像系统作用距离的数学模型。基于光的几何传输理论，并根据空间目标的光散射特性和光电系统的“猫眼效应”，分别建立了天基可见光成像系统、天基激光主动成像系统探测距离的数学物理模型，分析了影响系统探测能力的因素，为系统探测能力分析奠定了理论基础。

其次，仿真分析了不同影响因素对系统的探测能力的影响。以典型光电系统为基础，分析了光学系统参数、探测器参数、信噪比等对天基可见光成像系统探测能力的影响，提出了提升系统探测能力的可行性方法；仿真分析了激光器功率、光束发散角、光学系统口径以及离焦量等对天基激光主动成像系统探测能力的影响，提出了影响系统探测能力的关键因素，为天基光电成像系统的设计奠定了理论基础。

最后，实验系统的搭建与实验研究。分析了地面实验系统的三个组成部分即接收光学系统、CCD探测系统以及图像采集处理系统的功能、结构及设计原则，构建了一套包括光学镜头、光电探测器、图像采集卡等参数的总体系统指标，并搭建了地面实验系统。开展了不同条件下，球体、柱体和平面目标的成像实验，采集了目标的图像，设计了图像处理算法，分析了曝光时间、探测距离以及目标结构对目标亮度的影响，得到了与理论分析一致的结论。