技術(shù)特征：

1.一種點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，包括離線訓(xùn)練部分和在線估計(jì)部分；

所述離線訓(xùn)練部分包括以下步驟：

(1)建立目標(biāo)三維幾何模型并依據(jù)目標(biāo)結(jié)構(gòu)劃分區(qū)域；

(2)針對(duì)目標(biāo)的各區(qū)域建立物方溫度分布模型；

(3)建立探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)大氣層內(nèi)目標(biāo)在六種典型姿態(tài)下的紅外輻射傳輸模型；所述六種姿態(tài)包括頂視、俯視、迎頭、追尾、左右、側(cè)面；

(4)利用已建的物方溫度分布模型和紅外輻射傳輸模型構(gòu)建目標(biāo)在六種典型姿態(tài)下的像方輻射能量模型；

(5)分別在六種典型姿態(tài)下，結(jié)合目標(biāo)像方輻射能量模型，仿真計(jì)算得到關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線，從而建立目標(biāo)姿態(tài)與光譜的映射數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述在線估計(jì)部分包括以下步驟：

(6)探測(cè)點(diǎn)斑狀目標(biāo)；

(7)實(shí)時(shí)采集點(diǎn)斑狀目標(biāo)像方輻射能量，繪制關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線；

(8)將步驟(7)所得的關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線在目標(biāo)姿態(tài)與光譜的映射數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行匹配，確定目標(biāo)姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟(4)的具體實(shí)現(xiàn)過程為：

(41)根據(jù)物方溫度分布模型構(gòu)建目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式L(T_(x,y,z))：

已知在波段λ₁～λ₂、溫度為T的等效黑體輻射亮度L_b(T_(x,y,x))為：

則目標(biāo)表面紅外輻射亮度L(T_(x,y,z))為：

式中：λ為波長(zhǎng)，T_(x,y,z)為在位置(x,y,z)處的目標(biāo)物方溫度，黑體發(fā)射率ε＝1，為目標(biāo)表面材料的紅外發(fā)射率；

(42)在目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式的基礎(chǔ)上考慮大氣影響構(gòu)建在目標(biāo)像方的輻射特性表達(dá)式：

ρ_θ為透過率，L_θ為大氣程輻射。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述目標(biāo)為飛機(jī)，飛機(jī)的輻射亮度分為飛機(jī)蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)、尾焰三部分分別計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，計(jì)算飛機(jī)蒙皮輻射亮度時(shí)首先對(duì)在位置(x,y,z)處的目標(biāo)物方溫度T_(x,y,z)進(jìn)行處理，得到考慮速度后的目標(biāo)物方溫度：

式中，k為恢復(fù)系數(shù)，γ為空氣的定壓熱容量和定容熱容量之比，M為速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述步驟(8)的具體實(shí)現(xiàn)方式為：首先根據(jù)步驟(7)所得的關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線初步判定飛機(jī)姿態(tài)，從所述映射數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該姿態(tài)對(duì)應(yīng)的光譜曲線集合；然后在光譜曲線集合中進(jìn)行精確匹配，確定目標(biāo)姿態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述目標(biāo)為飛機(jī)，對(duì)步驟(7)所得的關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線進(jìn)行分析：

若以長(zhǎng)波紅外輻射為主，則初步判定姿態(tài)為迎頭；

若短/中/長(zhǎng)波輻射均存在，則初步判定姿態(tài)為側(cè)面；

若短/中/長(zhǎng)波段輻射均存在，且長(zhǎng)波紅外輻射最強(qiáng)，則初步判定姿態(tài)為俯視或仰視；

若短/中波最強(qiáng)，長(zhǎng)波輻射最弱，則初步判定姿態(tài)為尾追。

7.一種點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括離線訓(xùn)練部分和在線估計(jì)部分；

所述離線訓(xùn)練部分包括以下模塊：

三維模型建立模塊，用于建立目標(biāo)三維幾何模型并依據(jù)目標(biāo)結(jié)構(gòu)劃分區(qū)域；

物方溫度分布模型建立模塊，用于針對(duì)目標(biāo)的各區(qū)域建立物方溫度分布模型；

紅外輻射傳輸模型建立模塊，用于建立探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)大氣層內(nèi)目標(biāo)在六種典型姿態(tài)下的紅外輻射傳輸模型；所述六種姿態(tài)包括頂視、俯視、迎頭、追尾、左右、側(cè)面；

像方輻射能量模型建立模塊，用于利用已建的物方溫度分布模型和紅外輻射傳輸模型構(gòu)建目標(biāo)在六種典型姿態(tài)下的像方輻射能量模型；

映射數(shù)據(jù)庫(kù)建立模塊，用于分別在六種典型姿態(tài)下，結(jié)合目標(biāo)像方輻射能量模型，仿真計(jì)算得到關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線，從而建立目標(biāo)姿態(tài)與光譜的映射數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述在線估計(jì)部分包括以下模塊：

探測(cè)模塊，用于探測(cè)點(diǎn)斑狀目標(biāo)；

點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線生成模塊，用于實(shí)時(shí)采集點(diǎn)斑狀目標(biāo)像方輻射能量，繪制關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線；

姿態(tài)估計(jì)模塊，用于將生成的關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線在目標(biāo)姿態(tài)與光譜的映射數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行匹配，確定目標(biāo)姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述像方輻射能量模型建立模塊包括：

目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式構(gòu)建子模塊，根據(jù)物方溫度分布模型構(gòu)建目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式L(T_(x,y,z))：

已知在波段λ₁～λ₂、溫度為T的等效黑體輻射亮度L_b(T_(x,y,x))為：

則目標(biāo)表面紅外輻射亮度L(T_(x,y,z))為：

式中：λ為波長(zhǎng)，T_(x,y,z)為在位置(x,y,z)處的目標(biāo)物方溫度，黑體發(fā)射率ε＝1，為目標(biāo)表面材料的紅外發(fā)射率；

目標(biāo)像方的輻射特性表達(dá)式構(gòu)建子模塊，用于在目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式的基礎(chǔ)上考慮大氣影響構(gòu)建在目標(biāo)像方的輻射特性表達(dá)式：

ρ_θ為透過率，L_θ為大氣程輻射。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)斑狀目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，所述姿態(tài)估計(jì)模塊包括：

初步判定子模塊，用于根據(jù)生成的關(guān)于波長(zhǎng)-目標(biāo)像方輻射能量的點(diǎn)斑狀目標(biāo)紅外光譜曲線初步判定飛機(jī)姿態(tài)，從所述映射數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該姿態(tài)對(duì)應(yīng)的光譜曲線集合；

精確匹配子模塊，用于在光譜曲線集合中進(jìn)行精確匹配，確定目標(biāo)姿態(tài)。