目标探测技术绪论

摘要在城市以及乡镇的现代化建设不断发展的趋势下，公路、桥梁等基础交通设施的分布范围越来越广。

随着使用时间的增长，这些基础设施由于各种原因(如建材质量、交通工具超载、恶劣天气等)会出现各种病害，如裂缝、下沉、脱空、变形等，容易造成各种交通事故，因此公路、桥梁等基础交通设施的状况调查和护养愈显重要。

同时由于规划与建设的不同步，在布置和建设地下管道、电缆、排水系统等地下设施时，常会遇到与其它工程设施冲突的问题。

因此在正式实施地下设施建设工程前，需要获取地下结构和目标分布等信息，以分析地下工程的可行性。

超宽带探地雷达技术是一种高效、精确的无损探测方式，对浅层目标具有良好的探测效果。

本文叙述了超宽带探地雷达的发展背景，系统组成与技术原理，研究了超宽带探地雷达在浅层目标探测方面的重构与仿真，并提出了一种基于功率谱估计的超宽带探地雷达浅层目标探测方法，同时分别利用RIS-K2探地雷达系统与GprMax2D软件进行实测和仿真实验，在Matlab数值计算环境中对所提出的方法进行目标探测数据处理。

本文的主要研究工作和成果如下：1.对超宽带探地雷达系统和理论进行了研究，对浅层目标进行了模型重构，同时利用基于时域有限差分法(FDTD)的GprMax2D软件对重构模型进行仿真，利用Matlab软件进行目标仿真数据处理。

2.将超宽带探地雷达技术理论应用于具体的实践应用中。

本文使用意大利IDS公司RIS-K2探地雷达系统进行了目标数据采集和目标探测实验。

同时利用Matlab软件对所采集的数据进行了成像和算法处理。

3.本文提出了一种基于功率谱估计的超宽带探地雷达浅层目标探测方法。

该方法主要针对探测深度小于5m的浅层目标探测的应用，减少了探测过程中所需存储的数据量，计算复杂度低，算法处理速度快，可以实现采集过程与数据处理过程的结合。

本文利用RIS-K2探地雷达系统对华南理工大学五山校区内的湖滨北路与嵩山路进行了实测，利用所提方法对探测采集的数据进行了数据处理与数据分析。

遥感概论复习整理第一章绪论1.遥感概念狭义遥感：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术2.遥感技术系统组成信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用。

3.信息源，传感器概念信息源：任何地物都可以发射、反射和吸收电磁波信号，都是遥感信息源；目标物与电磁波发生相互作用，会形成目标物的电磁波特性，这为遥感探测提供了获取信息的依据。

传感器：接收、记录地物电磁波特征的仪器，主要有：扫描仪、雷达、摄影机、光谱辐射计等4.遥感类型（区分不同波段属于那种类型）按遥感平台分类：航天、航空、地面遥感按工作波段分类：紫外遥感：收集和记录目标物在紫外波段辐射能量可见光遥感：收集和记录目标物反射的可见光辐射能量，传感器有：摄影机、扫描仪、摄像仪等红外遥感μm)：收集与记录目标物反射与发射的红外能量，传感器有：摄影机、扫描仪等微波遥感(1mm-1m)：收集和记录在微波波段的反射能量，传感器有：扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等按传感器工作原理分类：被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量，并接收目标的后向散射信号按资料获取方式分类：成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像非成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像波段宽度与波谱的连续性分类：按应用领域分类：土地遥感（Domanial）环境遥感（Environmental）大气遥感（Atmospheric）海洋遥感（Oceanographic）农业遥感（Agricultural）林业遥感（Forestry）水利遥感（Hydrographic）地质遥感（Geological ）5.遥感特点（一帧遥感图像代表地面多大位置）宏观性动态性技术手段多，信息海量应用领域广泛，经济效益高100nmile x 100nmile(185km x 185km)=34225km26.气象卫星有哪些1957年10月4日，前苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星1960年，美国发射了TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星1972年，美国发射ERTS-1（后改名为Landsat-1），装有MSS传感器，分辨率79米1982年，Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米1986年，法国发射SPOT-1，装有PAN和XS传感器，分辨率提高到10米1988年9月7日，中国发射第一颗“风云1号”气象卫星1999年，美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米1999年，美国发射QUICKBIRD-2，空间分辨率提高到0.6米7.遥感发展历史无记录的地面遥感阶段(1608-1838)有记录的地面遥感阶段（1838-1857）空中摄影遥感阶段（1858-1956）航天遥感阶段（1957-）8.对遥感进行处理的软件PCI ERDAS ENVI ER-MAPPER9.SAR是什么是合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar 的缩写10.遥感发展现状高分遥感发展迅速，多种传感器并存遥感从定性到定量分析遥感信息提取逐步自动化遥感商业化第二章电磁辐射与地物光谱特征1什么是电磁波谱（应用较多的波段）按照电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，形成的一个连续谱带。

第一章绪论1．目标探测与识别：对固定或移动目标的非接触测量，测量的信号中包含距离、位置、方位角或高度信息等，这种测量的装置可以使固定，也可以是运动的，而测量到的信号经过特殊的识别方法能正确地给出相关的信息。

2．高新技术弹药：在弹药上采用了末端敏感技术、末端制导技术、弹道修正技术等，此类弹药都具有一定的目标探测功能。

3．“三打”：打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机。

4．“三防”：防侦查、防电子干扰、防精确打击。

5．智能导弹工作原理：智能雷弹由声传感器探测1000m左右直升机螺旋桨产生的噪声，一旦分析出这种信号，雷弹锁定其频率，当信号或噪声增加到一定水平时，第二个探测系统开始工作，它能探测到直升机的接近距离或敏感到直升机主螺旋桨下降气流产生的大气压力变化，一旦达到预定的距离或压力变化时，雷弹可被弹射到一定的高度爆炸，毁伤直升机。

6．水下反鱼雷三种三种方式：声纳、磁探测技术、两者的复合技术。

7．灵巧化的精确制导的两项关键的核心技术：1)高分辨率、高灵敏度的毫米波或红外探测敏感技术；2)智能化信息技术处理与识别技术。

第二章目标特性1．坦克的主要特性与特征：红外辐射特征、声传播特征、行驶过程中产生的地面震动特征。

2．大气窗口：在某些波长范围内，其辐射能较好地通过，几乎一切与大气有关的光学设备都只能去适应这些窗口。

3．喷气式飞机的4种红外辐射源：作为发动机燃烧室的热金属空腔、排出的热燃气、飞机壳体表面的自身辐射、飞机表面反射的环境辐射。

4．蒙皮辐射在8～14μm波段内占有极重要的地位的3个原因：1)蒙皮辐射的峰值波长约为10μm，正好处在8～14μm波段范围内；2)此波段的宽度较宽；3)飞机蒙皮的面积非常大，它的辐射面积比喷口面积大许多倍。

第三章声探测技术1.声压：声音为纵波，其传播引起空气的疏密变化，从而引起气压的变化，该压力与大气压的差值即为声压。

2.声强：垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率，也就是单位面积上输送的平均功率。

第一章绪论遥感的概念1 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。

物探（物理探测）：狭义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理、分析，判别出目标地物的属性及其变化特征的综合性探测技术。

空间遥感过程需综合遥测和遥控技术。

2 遥感数据（遥感数据获取示图）太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。

传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据（遥感数据示例）。

3 传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪器，是遥感技术系统的核心。

传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。

遥感技术系统1遥感技术系统：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。

信息的获取：传感器、遥感平台信息的接收：地面卫星接收站遥感类型1 按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。

2按照探测电磁波的工作波段分类：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感等。

3按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等4按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式5按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为：地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。

航空平台：80 km以下的平台，包括飞机和气球。

航天平台：80 km以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。

人造地球卫星的类型：低高度、短寿命卫星：150-350 km，用于军事。

中高度、长寿命卫星：350-1800 km，地球资源。

高高度、长寿命卫星：约3600 km，通信和气象。

遥感的特点1多波段性：波段的延长使对地球的观测走向了全天候。

2 多时相性：重复探测，有利于进行动态分析。

遥感概论第一章绪论一、遥感（狭义）：在不直接接触目标物的情况下，使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息，再经过对信息的传输、加工、处理、判读，从而识别目标物体的技术。

二、遥感平台：用来装载传感器的运载工具。

三、遥感的原理：1．物理依据：地球上的物体都在不停地辐射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同的。

2．原理：利用传感器接收地物反射或辐射出的电磁波，通过分析电磁波的特性区分不同的地物及其环境，主要基于两点：不同地物在不同波段反射率存在差异；同类地物的光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而有所变化。

四、遥感技术系统：遥感技术系统是一个从地面到空中直至空间，从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统，包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。

五、遥感技术特点：1. 大面积的同步观测；便于发现和研究宏观现象（平台越高，视角越广，同步探测范围越大）2. 时效性：可以在短时间内对同一地区进行重复探测，有利于发现地球表面事物的动态变化，对天气预报，火灾、水灾的灾害监测等非常重要。

3. 数据的综合性和可比性：综合性包括：自然和人文信息的综合、多层空间的综合、多波段的综合、多时相的综合；可比性指获得的数据具有同一性或相似性，并且不同传感器具有兼容性。

4. 经济性；与传统方法相比，遥感可大大节省人力、物力、财力和时间，同时具有很高的经济效益和社会效益。

5. 局限性：一方面，遥感技术所利用的电磁波段很有限；另一方面，已利用的电磁波段对许多地物的某些特征不能准确反映。

六、遥感分类：1．按照遥感的工作平台分为：航天遥感、航空遥感、地面遥感。

2．按照资料的记录方式分为：成像方式、非成像方式。

3．按照电磁波的工作波段分为：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。

〓多波段遥感：探测波段在可见光与近红外波段范围内，再分为若干窄波段来探测目标。

隐身飞机目标探测方法研究I. 绪论A. 隐身飞机的发展历程B. 隐身飞机目标探测问题的背景与意义C. 隐身飞机目标探测的研究现状II. 隐身技术与探测技术概述A. 隐身技术概述B. 隐身飞机目标探测技术概述III. 基于雷达和光学探测的方法A. 传统雷达探测技术B. 超材料雷达探测技术C. 光学探测技术IV. 基于信号处理的方法A. 基于信号处理的目标探测方法B. 基于雷达反射波信号特征的探测方法C. 基于特征提取的目标识别方法V. 实验结果分析与结论A. 实验设计及数据处理方法B. 实验结果分析C. 综合分析与结论VI. 展望A. 隐身飞机目标探测技术未来发展趋势B. 研究中存在的问题及需要解决的挑战C. 研究的未来工作方向附：参考文献一、绪论隐身技术是现代航空技术的重要组成部分之一，在20世纪80年代得到了广泛的关注和研究。

隐身技术的目标是使飞机在遭受电子、光学或红外线信号探测时的信号反射极小化，从而减小其被探测到的概率。

隐身飞机是指通过隐身技术处理，可以降低雷达、红外线探测器等设备探测到其信号反射的飞机。

作为飞机的核心部分，隐身技术是实现战争现代化的重要基础。

在当代战争中，无论是空战还是地面战，隐身技术永远是关键因素之一。

因此，探测隐身飞机目标一直是军事科学家和工程师的重点研究对象。

本章将首先介绍隐身飞机的发展历程，其次阐述隐身飞机目标探测问题的背景和意义以及当前隐身飞机目标探测技术的研究现状。

一、隐身飞机的发展历程隐身技术在20世纪初期即开始出现，通常与雷达信号反射约束有关。

可是，在那些年中，并没有得到足够的谷意和广泛的关注。

一直到了20世纪80年代，美军加强空军现代化发展的同时，也开始规划研制一种新型大型隐身轰炸机 B-2，“幽灵”轰炸机的诞生。

其成功的产生极大推动了隐身技术的研究和应用，该技术也逐渐应用于美军其他先进战舰、导弹和飞机上。

随着时代的推进，隐身飞机的发展历程经历了三代。

第一代隐身飞机，代表型号为F-117A，其特点是有一定隐身能力，但仍保留了传统战斗机的一些特点。

然遥感考试资料第1章绪论名词解释：1、遥感：在不直接接触目标物的情况下，使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息，再经过对信息的传输、加工、处理、判读，从而识别目标物体的技术。

❝2、遥感平台：：用来装载传感器的运载工具填空题：1、遥感平台的种类可分为航天平台、航空平台、地面平台三类。

2、按照传感器工作方式，遥感可以分为被动遥感、主动遥感两类。

3、遥感技术系统由：遥感平台、传感器、遥感数据接受与处理系统、遥感资料分析解译系统4个部分组成。

问答题：1、遥感的应用领域有哪些（至少举6类）？答：资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感第2章遥感电磁辐射基础名词解释：❝1、电磁波:电磁波是在真空中或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波❝2、电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列❝3、绝对黑体:对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体❝4、绝对白体:反射所有波长的电磁辐射❝5、灰体:没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化的物体❝6、绝对温度：和热力学温度是同义词, 符号T单位K❝7、辐射温度：如果实际物体的总辐射出射度(包括全部波长)与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等则黑体的温度称为该物体的辐射温度❝8、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量❝9、大气窗口:通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁辐射波段通常称为“大气窗口”❝10、发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。

❝11、光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比❝12、光谱反射特性曲线:平面坐标曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率或者（在平面坐标上表示地物反射率随波长变化规律的曲线）填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r玛射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。

基于声呐信号处理的水下目标检测算法研究第一章：绪论水下目标检测一直以来是海洋领域中的一个重要问题。

随着现代声呐技术和计算机技术的快速发展，声呐信号成为水下目标探测的主要手段之一。

而声呐信号的处理成为水下目标检测中的关键技术之一。

本文针对这一问题，对基于声呐信号处理的水下目标检测算法进行研究和探讨。

第二章：声呐信号处理技术2.1 声呐系统声呐系统是水下目标探测的基础，它主要由发射、接收、信号处理等三个组成部分构成。

本文重点介绍声呐信号处理的相关技术。

2.2 信号分析声呐信号的复杂性使得对信号的分析必不可少。

本章节介绍常用的信号分析方法，如时域分析、频域分析、小波分析等。

2.3 去噪处理在声呐信号处理中，噪声是影响探测结果的重要因素之一。

本章节介绍去噪处理的相关方法，如中值滤波、小波去噪、卡尔曼滤波等。

2.4 特征提取特征提取是水下目标检测中的重要问题之一。

本章节介绍常用的特征提取方法，如小波变换、小波包变换、离散余弦变换等。

第三章：水下目标检测算法3.1 基于相关性的目标检测算法基于相关性的目标检测算法是最早被研究和应用的一类算法。

本章节介绍基于相关性的水下目标检测方法。

3.2 基于统计学的目标检测算法基于统计学的目标检测算法具有很高的鲁棒性和准确性。

本章节介绍基于统计学的水下目标检测方法，如贝叶斯检测，最小二乘法检测等。

3.3 基于机器学习的目标检测算法机器学习在水下目标检测中得到了广泛的应用。

本章节介绍基于机器学习的水下目标检测方法，如支持向量机、人工神经网络等。

第四章：水下目标检测实验本章节将介绍本文所开展的水下目标检测实验。

实验选用深海胶州湾为实验场景，利用声呐信号采集装置进行采集，并应用前述算法进行目标检测和实验结果分析。

第五章：结论与展望本文研究了基于声呐信号处理的水下目标检测算法。

主要包括声呐信号处理技术、目标检测算法以及针对实际场景所进行的实验分析。

通过对实验结果的分析，本文得出了一些结论并给出了进一步研究的展望。

《水下探测器的通信系统毕业论文》摘要基于地磁异常目标探测技术是随着磁场传感器的测量准确度的提高、测试范围的扩大以及高技术武器装备的发展需要而新兴起的一种目标探测技术。

而基于这种技术对水下目标进行探测则是侦查与监视以及获取情报的一种极其重要的途径，它具有无源被动探测、隐蔽性能好、抗干扰强和保密性高等优点。

论文通过理论分析和计算机仿真对水下目标的磁性探测技术进行了研究。

分析了MAD系统的原理，通过对各种磁性传感器性能的比较选取了AMR1043磁阻传感器进行测量，并且基于它设计了相应的以提高测量精度为目的的磁传感器差分模型。

设计了水下目标磁探测系统，它由传感器电路和无线传感器网络组成。

通过仿真，用图示法表示了磁性目标周围空间的地磁异常信号特性分布，以及由于传感器实际尺寸引起的测量误差随测量距离、传感器长度和直径的变化关系。

论文结果表明了水下移动目标磁性测量方案的可行性，该方案对今后水下军事目标的探测也有着极为重要的参考价值。

论文的最后给出了全文的总结，针对本论文水下目标磁性探测技术的研究提出了一些存在的不足，并对今后地磁异常探测技术的发展进行了展望。

第一章绪论1.1课题研究的背景知识众所周知，我们生活的地球是一个大磁体，而我们人类就生活在这个大磁体里面，我们的日常生活到处都存在着电磁现象，小到钢针、图钉，大到汽车、轮船，民用的仪器设备，军用的坦克、舰艇，从遥远的太空到我们人体本身等等都含有铁磁性物质，这就必然引起相应的电磁现象。

人类利用电磁现象为自己服务已有几千年的历史了。

早在两千多年前，我们中华民族古老聪慧的祖先就已经利用磁现象发明了指南针用于辨别方向。

随着各种磁现象的相继发现以及人类科学技术的长足发展，利用磁现象的新技术不断出现，目标磁探测技术就是其中之一。

目标磁探测技术是通过磁场测量实现对固定或移动的目标的非接触测量，测量的磁场信号物理量经过一定的数据处理方法正确地给出目标信息的一种目标探测技术。

论文范文：概述遥感技术图像之目标检测及运动目标跟踪第一章绪论本章分析了遥感图像目标检测以及运动目标跟踪问题的研究背景、意义，并总结了该领域国内外的发展动态和需要解决的问题，在此基础上，确立本文的研究目的、范围和研究方向，概括本文的结构与工作内容。

1.1 研究背景和意义20世纪60年代以来，随着计算机科学和空间技术的进步，遥感技术，包括传感器技术、航天航空平台技术以及数据通信技术都得到了飞跃式的发展。

作为大范围综合性的对地观测手段，遥感对地观测呈现出多平台、多传感器和多角度的发展趋势，所获得的遥感图像也表现出高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率的特点。

遥感技术凭借其迅猛的发展以及在获取地面信息方面所特有的优势，广泛地应用到军事和国民经济的各个领域。

在国防和军事领域，世界各国都非常重视遥感技术在军事上的应用，这已经成为国家军事实力竞争的关键之一。

尤其是自从海湾战争以来，多时相、高分辨率的星载遥感成像技术和机载遥感对地观测技术被大量应用于战场动态分析、打击效果评估、军事目标检测、武器导航、导弹预警、目标跟踪等现代战争的各个方面。

在国民经济领域，研究者们通过各种技术手段分析遥感影像中颜色、纹理、规则度等特征及其变化，解译地物类型之间、目标与背景之间的映射关系，从中提取有用信息，以服务于交通、农林、环境监测、海洋研究、大气研究、气候变化监测、资源勘探以及地形测绘等方面的应用。

总之，遥感技术已经在国防军事建设、城市建设、自然科学研究中体现出重要的应用价值。

遥感图像目标检测就是通过一些技术手段，在遥感图像中搜索定位感兴趣的目标，并进行识别和确认的过程。

更高级别的目标检测是在保证处理结果可靠性的同时，还能获取关于目标的定量描述信息，包括轮廓尺寸、部件结果、置信度等。

运动目标跟踪则是在局部战场环境下，监视跟踪特定运动目标，获取其运动参数的过程。

作为众多的遥感具体应用中的一个重要方面，基于遥感图像的目标检测和运动目标跟踪技术无论是在军事领域还是在民用领域都有着广泛的应用和发展前景。

无人机对地面目标探测技术研究一、绪论近年来，无人机作为一种新兴的智能飞行器，广泛应用于国防、安防、交通、环保、农业等领域，并且取得了良好的效果。

其中，无人机对地面目标探测技术是无人机应用中的关键技术之一，其主要应用于军事和安防领域。

本文将从实现原理、探测模式、探测器件等方面对无人机对地面目标探测技术进行研究。

二、实现原理无人机对地面目标探测技术主要依靠搭载在无人机上的各种传感器进行探测。

常见的传感器包括光电传感器、红外传感器、激光雷达、声纳等。

其中，光电传感器和红外传感器主要用于探测地面目标的光学信息，如颜色、形状、纹理等；激光雷达主要用于获取地面目标的高程信息，如高度、轮廓等；声纳则主要用于探测水下目标。

在探测过程中，无人机通过将传感器获取到的信息传输给地面站，地面站通过对接收到的信息进行分析和处理，识别出地面目标的类型、数量、位置等信息，并提供给作战指挥或安防人员参考。

三、探测模式无人机对地面目标探测技术主要采用两种探测模式：主动探测和被动探测。

主动探测是指无人机自身主动发出探测信号，通过对信号的反射或散射进行探测，获取地面目标的信息。

主动探测可以利用雷达、红外线等传感器进行实现，具有对大面积目标进行快速探测的优点，但是信号易被干扰。

被动探测是指无人机接收地面目标自身的辐射信号，利用这些信号进行探测，获取地面目标的信息。

被动探测可以利用红外、光电等传感器进行实现，具有对小面积目标进行精准探测的优点，但是受光照及遮挡等因素的影响较大。

四、探测器件无人机对地面目标探测技术中常用的探测器件包括光电传感器、红外传感器、激光雷达及声纳等。

光电传感器主要用于探测地面目标的光学信息，如颜色、形状、纹理等，其工作原理是将光电转换器件转换光信息为电信号，再通过电路等方式将信号进行放大和处理。

红外传感器主要用于探测地面目标的红外信息，如表面温度、红外辐射等，其工作原理是通过转换器件将红外信息转换为电信号，并通过电路等方式将信号进行放大和处理。

DOI:10.19392/ki.1671-7341.201819116国际主要系外行星探测项目介绍I李㊀静㊀闫正洲西华师范大学物理与空间科学学院㊀四川南充㊀637000摘㊀要:随着系外行星探测方法的日益成熟,系外行星探测取得了重要进展㊂利用多种探测方法,目前发现了3610颗系外行星㊂本文将对目前国际上采用速度法㊁凌日法的系外行星探测项目做简要介绍,主要包括其目标㊁设备㊁意义㊁主要成就及最新进展㊂在后续的文章中我们将继续介绍利用直接成像法和天体测量法方法的系外行星探测项目㊂关键词:天体物理学;系外行星;探测方法1绪论系外行星的探测和研究是目前国际天文学领域的研究热点之一㊂早在1995年,Mayor 和Queloz 就采用视向速度法在飞马座51附近发现了第一颗围绕主序恒星运动的木星质量级的系外行星飞马座51b㊂截止到2017年5月14日,已确认发现3610颗系外行星㊂[1]美国宇航局(NASA)㊁欧洲航天局(ESA)㊁欧洲南方天文台(ESO)等机构连续密集地部署了多个系外行星探测计划㊂如NASA 的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)项目㊁开普勒(kepler)项目,ESO 的欧洲超大望远镜(E-ELT)㊁等探测任务㊂通过搜索位于宜居带内接近地球质量的岩质行星,获取来自类地行星的光谱,分析其大气组成,可获知其是否有生命的存在㊂若能探测到系外生命,这意味着地球不是唯一存在啊生命的星球,这将是人类认识史上的一大突破,将为整个人类社会开启一片崭新的天地㊂2利用径向速度法探测系外行星的项目介绍径向速度法是通过搜寻系外行星所在的恒星母星相对地球视向速度方向发生相对运动时,行星受其影响所产生的微小波动,也叫做 多普勒效应法 ㊂自动行星仪(Automated Planet Finder)由NASA 资助,位于汉密尔顿山㊂是一个2.4米的全自动望远镜并配备了高分辨率的光谱仪㊂探测目标是质量为地球质量5到20倍的行星(这类行星很可能有水,是岩质行星,并且具有大气层)㊂望远镜将在100光年范围内瞄准附近的恒星,并在6个月(5月至10月)内每天晚上进行观察,探测类地行星,寻找来自智能文明的信号㊂[2]欧洲超大望远镜(E-ELT),直径39米,是世界上最大的光学/近红外望远镜,也是现存最大的天文项目,被誉为 世界上最大的眼睛 ㊂它将建在智利北部,目前正在建设当中㊂该项目获得第一束光的目标是2024㊂它将解决我们这个时代最大的科学挑战,是现代观测天文学的圣杯之一㊂它的目标是在宜居带内寻找其他恒星周围的类地行星㊂[3]系外岩质行星稳定光谱观测阶梯光谱仪(Espresso)是一种超级稳定的光学高分辨率光谱仪,旨在提供高精度的径向速度(RV)测量㊂该设施将安装在VLT 的地下联合实验室(CCL),与迄今为止所建的其他仪器不同的是,它将从四个镜筒中获得光,然后将四个单位望远镜(UT)的光输入到摄谱仪中㊂由于Espresso 将从四个镜筒中获得光,因此它具有更灵活的观察时间㊂Espresso 的主要科学目标是:(1)测量岩石行星的高精度径向速度;(2)度量物理常数变化;(3)分析附近星系中的恒星化学成分㊂目前该仪器正处于为期三个月的欧洲初步验收阶段,预计将于2017年6月送往智利帕拉纳尔天文台(Observatory of Paranal)进行安装㊂[4]太阳系外行星追踪(Exoplanet Tracker)项目,简称ET,是一种新型的相对多普勒径向速度(RV)仪㊂包括一个广角的迈克尔逊干涉仪和一个中分辨率光谱仪㊂ET 在2008年9月对大约11000颗附近的恒星进行了大规模观测㊂过去十年寻找系外行星的数量大约是3000颗恒星㊂MARVELS 的主要目标是提供最大的同质巨行星样本,以揭示巨型系外行星的多样性,以及巨型行星系统的形成㊁迁移和演化的模型㊂[5]HARPS-N 摄谱仪是一种高精度的无线电测速仪,类似于智利的3.6米ESO 望远镜上的竖琴㊂它将安装在北半球拉帕尔马岛(加那利群岛),以便与美国宇航局的开普勒任务协同工作㊂HARPS-N 的主要科学依据是通过结合瞬变和多普勒测量来描述和发现类地行星㊂仪器已于2012年8月正式投入使用㊂[6]霍比-埃伯利望远镜(HET)是世界上最大的光学望远镜之一,其有效孔径为10米,有78平方米,六角镜阵列由91个部分组成㊂它的设计是革命性的㊂它有一个固定的55o 旋转方位角,可以从麦克唐纳天文台看到81%的天空㊂HET 的设计和构造有一个独特的目标:以极低的成本收集大量的光㊂[7]3利用凌日法探测系外行星的项目介绍凌日法是观察恒星亮度在有行星横穿或路经其表面时发生的细微变化㊂Evryscope 是一个望远镜组,设在拉古纳山天文台(MLO),目前正在建设中㊂它每隔2分钟监测一个重叠的8000平方米的视场,可以同时连续地指向可访问天空的每一部分,形成一个千兆像素级的望远镜㊂目前的系外行星调查仅限于100至1000平方米的视场,而Evryscope 的视野则要大得多㊂Evryscope 还在搜索记录日蚀的时序变化,以探测到在凌日系外行星和重叠双星系统中的非过渡物体㊂Evryscope 的极大地视野还可以用于搜索和描述邻近恒星附近罕见的微引力透镜事件㊂[8]匈牙利自动化望远镜网络(HATNetwork)由7个小型望远镜组成,用于探测凌日系外行星㊂5个小型望远镜位于美国亚利桑那州威普尔天文台,2个位于美国夏威夷的Mauna Kea 天文台㊂经度的大分离使我们能够在24小时内连续地监测天空,从而降低了因观测中断而产生的假性信号㊂自2003年以来,HATNetwork 已经发现了60颗余系外行星㊂南凯尔特人(KELT South)是南非的一个机器人望远镜,其核心科学目标是探寻明亮的恒星凌日行星㊂KELT South 由范德比尔特大学和南非天文台合作运作㊂它坐落在南非萨瑟兰的一幢大楼里,并有自动系统来测量天气,如果天气好的话,电脑就会打开建筑物的屋顶,望远镜也会指向向天空,收集观测到的所有行星的信息㊂该望远镜自2009年开始运行㊂由于要建立足够的观测来可靠地探测到一个短暂的行星的微小信号,必须观察至少3年才能开始在所获数据中寻找过渡㊂这个过程从2012年春季开始,目前正在进行中㊂北凯尔特人(KELT North)是通过对系外行星的光度测量北部天空中一些最亮的恒星周围寻找热木星的广角搜索㊂该调查工作由俄亥俄州立大学和范德比尔特大学联合开展,观测设施位于亚利桑那州的Winer 天文台㊂该望远镜于2004年在Winer 安装,科学观测始于2005年㊂KELT 已宣布发现的行星有:KELT-1b㊁KELT-2Ab㊁KELT-3b㊁KELT-6b㊂多地点的全天空照相机(MASCARA)项目,包括两组摄像机,分别位于北半球的La Palma 天文台,位于西班牙的加那利群岛和南半球的ESO 的智利北部La Silla 天文台㊂它的主要目的是找到最亮的凌日系外行星系统㊂为了让MASCARA 监视着夜空中最亮的星星周围的行星,每个MASCARA 组都配有5个摄像头㊂MASCARA 有望为未来的太阳系外行星提供最明亮的目标㊂La Palma 天文台的摄像机自2015年初开始运作,而La Silla 天文台于2016年10月开始运作㊂(下转第135页)821环境科学科技风2018年7月图2 双网+锚喷 初期支护示意图5现场监测该隧道软岩段采用 双网+锚喷 高强初期支护后,其累计变形量如下图3所示,隧道刚开挖后采用单层网支护,短短两天隧道累计变形量就达到9cm 左右,变形比较大,施工方马上调整支护方案,在原有支护的基础上又加一层锚网,施工完后隧道变形马上受到的较好的抑制,并趋于收敛㊂图3软岩隧道采用 双网+锚喷支护 累计变形量6结论(1)软岩隧道开挖后在其周围形成松动圈,处于松动圈范围内的破碎岩体传递地应力的方式发生很大变化,当隧道的初期支护强度不能够抵抗松动圈围岩的碎胀力时,隧道周围松动圈就会不断扩展,这样软岩隧道就会出现持续变形的现象㊂(2)通过分析围岩松动圈扩展机理提出了一种快速抑制软岩隧道大变形的支护形式,及 双网+锚喷 高强初期支护,该支护通过双层网来抑制软岩隧道的松动圈碎胀力,同时双层网中间的喷射混凝土在双层网作用下处于双向应力状态,使其强度大幅提高,并通过现场监测论证了该支护形式的有效性㊂参考文献:[1]隧道工程施工管理现状及对策分析[J ].科学时代,2015,(05):170.[2]刘从友.薄层软弱岩体流变研究[J ].山西建筑,2016,(30):81-82.[3]董海龙.软岩巷道蠕变过程的动态仿真模拟研究[D ].淮南:安徽理工大学,2014.[4]吴庆东.地下水封洞室围岩松动圈范围测试分析[J ].土工基础,2013,(2):128-131.[5]兰付岭.主动支护与被动支护有机结合的原理分析[J ].科技创新导报,2010,(32).[6]刘鹏祖.论防治隧道软岩大变形的技术研究[J ].城市建设理论研究(电子版),2014(19):179.﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏(上接第120页)绿化树种选用方面,尽量减少随意性与盲目性,坚持原则,适地适树;二是树种规划中,应当考虑慢生(长寿)树种与速生树种的比例㊂三是进一步丰富植物种类,积极培育引进色叶树种,满足人们对色彩和审美的需求㊂四是重视发展乡土树种,以乡土树种作为城市绿化的骨干力量㊂选择观赏价值高㊁适应性强㊁病虫害少的树种,丰富城市的绿化景观;并且不断扩大乡土树种的应用范围,增加应用种类㊂3.3严格管理,保护绿化成果,提高绿化管理水平随着园林绿化建设的不断发展,绿化面积逐年大幅度增加,应在切实加强管理上下功夫:一是进一步加大执法宣传力度,建立一套完整的管理机制,严格管理,管出成效㊂大力宣传城市园林绿化法规,进一步提高广大市民的植绿㊁爱绿㊁护绿的意识和法制观念㊂二是园林部门积极参与工程项目规划审查和竣工验收,确保各类建设项目的绿地率(绿地面积占用地总面积的比例)达到标准㊂[3]切实做到配套绿化设施与主体工程同步规划㊁同步征地,同步建设,同步验收㊂三是加强现有城市绿地和树木的保护管理,严禁占用城市现有绿地或改变规划绿地性质,严禁擅自砍伐或移植城市大树,旧城改造和道路拓宽要尽量保留原有树木㊂四是园林部门还应有计划地引进专业技术人才,加强技术力量,定期进行技术培训与交流,从整体上提高职工的业务素质和水平,提高养护管理水平,保护城市绿化景观效果和可持续发展㊂参考文献:[1]山海关人民政务网站区情概况.[2]山海关区2016年底园林绿化统计资料.[3]‘河北省绿化条例“第三章城市绿化第二十四条.﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏(上接第128页)新一代凌日调查(NGTS)项目由一组紧凑的望远镜组成㊂科学目标是在明亮的恒星上进行大范围的行星搜索㊂位于智利的欧洲南方天文台(ESO)的Paranal 天文台,其目的是为了从独特的天气条件中受益,并与VLT 和e –elt 协同进行后续科学研究㊂整个设施是在没有现场观察员的情况下完全自主的自动操作模式㊂这项调查的主要目标是寻找在海王星及其以下的大小范围内的凌日行星,以及直径在2到5个地球大小的明亮恒星㊂4总结与展望本论文对利用径向速度法和凌日法探索系外行星的主要国际项目从科学目标,设备,意义,主要成就以及最新进展方面进行了总结㊂可以看到,利用径向速度法的探测项目主要是针对光谱仪做了进一步的改进㊂这些光谱仪的速度测量精度最小的可以达到1米/秒的速度变化,未来主要利用视向速度法的有系外行星探测项目的望远镜基本上是大口径望远镜,比如39米的欧洲超大望远镜项目(E-ELT)㊂对于利用凌日法探索的项目主要是对望远镜口径的改善,能够尽可能的增大视场,比如匈牙利自动化望远镜网络,由7个小型望远镜组成,并且分布在不同的地方,经度的分离,使得该望远镜可以24小时持续的观测㊂参考文献:[1]http ://exoplanet.eu /.[2]http :// /telescope.html.[3]http :// /public /teles-instr /elt /.[4]https ://obswww.unige.ch /wordpress /espresso /.[5]http :// /et /index.html.[6]https ://plone.unige.ch /HARPS-N.[7]http :// /mcdonald /het /het_gen_01.html.[8]http :// /science-plans /.作者简介:李静(1986-),女,汉族,四川仁寿人,博士,天文系副主任,主要研究领域:银河系结构,天文技术与方法㊂531㊀科技风2018年7月环境科学。

水下目标探测关键技术研究的开题报告一、选题背景随着海洋工程、海洋资源开发和保护以及海上安全等领域的不断发展和进步，对水下目标探测技术的要求越来越高。

水下目标探测是指通过各种探测设备，利用声波、电磁波等各种物理手段对水下目标进行定位、探测和识别的技术。

它在军事、民用、科学研究等领域中具有广泛的应用。

目前，国内外已经出现了许多水下目标探测的技术和设备，如声纳、激光雷达、磁强计、磁探仪等。

然而，这些技术和设备仍然存在一些不足之处，如分辨率不高、探测距离有限、对复杂海洋环境的适应性不强等，这些问题直接制约了水下目标探测的发展和应用。

因此，研究水下目标探测关键技术具有重要的理论和应用价值，对推动我国海洋事业的发展、提高我国海洋安全防护能力具有重要的战略意义。

二、选题意义1.为提高水下目标探测技术的准确性、可靠性和适应性，改善海洋环境的状态，促进我国海洋事业的发展提供科学依据。

2.为提高水下目标探测设备的效率和性能，解决现有技术和设备存在的问题提供技术支撑。

3.为培养高水平的海洋科技人才，提升我国海洋科技创新和发展水平提供人才支撑。

三、研究内容和技术路线1.研究内容（1）水下目标探测技术基础研究，包括声波、电磁波、激光等物理手段应用在水下目标探测中的原理、特点、优缺点以及应用范围；（2）水下目标探测设备的关键技术研究，包括水下声纳定位技术、水下激光雷达技术、水下磁探仪技术等；（3）水下目标探测数据处理算法研究，包括信号处理、目标定位和识别等算法。

2.技术路线（1）调研国内外最新技术和设备发展状况，了解现有水下目标探测技术和设备的特点和不足；（2）研究水下目标探测技术的物理原理和特点，建立理论模型，并通过仿真实验进行验证；（3）研究水下目标探测设备的关键技术，包括硬件设计和软件算法开发；（4）研究水下目标探测数据处理算法，包括信号处理、目标定位和识别等算法的应用研究；（5）进行实验验证和性能评估，改进和完善技术和设备。