基于三角函数拟合的RCS序列进动周期估计

利用雷达反射截面(RCS)序列估计进动周期为弹道目标特征提取和识别的重要途径。弹道目标在进动时,回波RCS序列为非平稳的周期序列,常规Fourier变换方法和周期间相关类方法需要较长观测时间和较高数据率才能有效地估计RCS的周期,这对于有限的雷达资源来说是不可接受的。该文提出一种新的估计弹道目标RCS序列周期的方法,该方法先利用特定频率附近的三角函数来拟合RCS序列,再求得使拟合误差最小的频率,即为RCS序列的进动频率。相比于常规方法,该文方法具有所需资源少,估计精度高的特点。RCS计算数据的仿真结果证明了该文方法的有效性。     

SAR导引头中制导地面场景RCS计算

针对SAR导引头中段匹配制导中地面场景RCS的计算,综合了现有利用数字高程图(DEM)的SAR图像模拟方法,归纳了SAR导引头中制导地面场景RCS系统的计算步骤和实现方法.该方法首先得到数字高程图数据,再利用分形插值和小平面单元模型对数字高程图数据进行处理,然后结合RCS经验模型计算出地面场景的RCS.该方法步骤详尽、流程清晰,直接适合计算机仿真.针对文中归纳的RCS系统的实现方法,结合地面场景RCS仿真流程,进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性,实用性.进而为SAR导引头的目标回波模拟提供了一定的理论依据.     

星载SAR地面场景RCS仿真

对星载SAR(Synthetic Aperture Radar)地面场景的RCS(Radar Cross-section)仿真进行了研究,综合了现有的比较好的方法,给出了星载SAR地面场景RCS仿真的系统步骤和实现方法.该方法首先使用分形插值理论和小面单元模型来对实测的地面场景DEM数据进行处理,得到地面场景的空间模型,利用计算卫星偏近点角的算法及空间坐标变换理论来确定卫星与地面场景的空间关系模型,最后再利用地面散射特性模型结合地面场景模型和空间关系模型来计算地面场景的RCS数据阵.并利用实测的DEM数据进行了计算机仿真,得到了良好的实验结果.     

基于STK/EOIR的弹道目标中段红外成像仿真研究

弹道目标红外成像是导弹预警信息处理的基础。提出了一种天基红外预警系统对弹道中段目标红外成像的仿真方法。首先建立了中段目标天基红外成像的点源成像模型;而后构建了基于STK/EOIR的弹道中段目标天基红外动态成像仿真架构;最后对中段目标(群)开展了多平台、多波段的红外成像仿真,分析得到了传感器对中段目标群动态成像特点。     

基于优化概率神经网络和红外多光谱融合的大气层外空间弹道目标识别

针对大气层外空间弹道目标难识别的问题,该文利用红外多光谱数据融合的思想,提出一种基于粒子群优化概率神经网络(PNN)的大气层外空间弹道目标识别方法。该方法首先通过一种新的多色测温方法提取出弹道目标的温度变化率和有效辐射面积两类动态特征,然后利用高斯粒子群优化(GPSO)方法对PNN的平滑因子进行优化,最后利用优化的PNN完成4类典型空间目标的识别。该方法融合了多光谱信息并提取出了多个动态特征,具有较强的鲁棒性。另外,该方法充分利用了概率神经网络的较高的稳定性和样本容错能力。仿真实验给出了4类典型空间弹道目标的多光谱红外辐射强度序列数据,并进行了目标识别研究。仿真测试结果表明,提出的优化PNN网络对多个弹道目标具有良好的识别能力。     

基于动态RCS的舰船雷达回波仿真与分析

研究电大复杂目标的雷达散射截面(RCS)计算及雷达回波模拟仿真技术具有重要意义。基于物理光学法（PO）和弹跳射线法（SBR）设计了一款仿真软件,综合考虑海杂波和噪声的作用,计算舰船动态RCS及雷达回波。针对3种形状、大小不同的船模计算RCS值并仿真分析这些船模在不同场景下的雷达回波信号。仿真结果表明,相比设定RCS均值的方法,动态RCS计算方法更适合在复杂的海面情况中识别目标特性并提取有效信息。研究结果可为雷达系统仿真中的目标识别及电磁隐身技术提供可靠计算方法。     

基于场景定义的弹道目标雷达回波仿真方法

回波仿真是开展系统论证和算法研究的基础。传统的弹道目标雷达回波仿真研究侧重对弹道目标和干扰信号各自特性的建模,缺乏系统级联合仿真途径。文中介绍了一种基于场景定义的弹道目标动态雷达回波仿真方法。该方法基于统一的人工场景定义平台,结合弹道轨道运动模型、摆动模型和电磁干扰模型,模拟产生高逼真度的摆动弹道目标雷达回波。该方法还可灵活接入暗室或靶场实测的目标雷达散射截面数据和干扰样本数据,为复杂电磁环境下的导弹目标探测和识别算法研究提供数据支撑。     

基于海情和三次样条插值算法的舰船雷达散射截面优化分析方法

不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后提出了基于3次样条插值(Cubic Spline Interpolation, CSI)算法的优化补偿方法。结果表明,随着海情等级的增加,舰船RCS降低;利用3次样条插值算法进行补偿,其补偿结果的平均值误差小于0.38 dBsm,最大值误差小于0.05 dBsm,因此能有效地减少海情对船舰RCS测试结果的影响。     

基于椭球体模型的弹道中段目标特性反演

针对弹道中段目标RCS序列识别问题,在分析其运动特性与电磁散射特性的基础上,结合传统的基于椭球体的目标形状反演模型,提出了一种新的利用RCS幅度相对于目标姿态角变化率反演弹道中段目标长短轴比值和目标相对于雷达视线姿态角的方法,克服了传统方法需要观测到目标RCS极大、极小值的缺陷。利用仿真和暗室测量的典型弹头类目标的RCS数据,验证了方法的有效性。     

基于扑翼模型的鸟类目标动态RCS的仿真研究

提出了一种研究扑翼飞行鸟类的动态雷达散射截面(RCS)仿真方法。结合鸟类飞行中的3种典型扑翼姿态建立了对应的CAD模型,并基于FEKO计算了每种姿态的全空域静态RCS数据。建立了叠加位置扰动的鸟类飞行航迹模型,解算出雷达视线在目标坐标系中的视线角,计算鸟的扑翼频率,得到扑翼姿态随时间变化的序列。最后对全空域静态数据进行线性插值获得所需的RCS。仿真结果表明:鸟正侧方的动态RCS要大于前侧方和后侧方的RCS;考虑鸟扑翼的RCS比没有考虑扑翼的RCS振荡更加剧烈。该方法为研究雷达鸟类目标动态特性提供了参考。     

基于RCS序列的弹道中段目标微动提取技术

对改进的"烈火2"型导弹进行电磁仿真,根据弹道类目标在空中的动力学模型及飞行姿态控制技术,模拟了弹道类目标在中段飞行过程中的雷达散射截面回波序列,通过对雷达散射截面序列的微动特性分析,进行真假弹头目标识别。文中指出传统傅里叶变换在非平稳周期序列分析中的不足,并提出了一种改进周期序列分析方法,该方法能克服傅里叶变换的不足,在应用于非平稳、复杂噪声背景下的弹道类目标雷达散射截面序列分析时,能有效的提取微动特征,从而实现对真假弹头的辨识问题。最后通过仿真实验验证了非平稳周期序列分析方法的可行性与有效性。     

快速计算电大尺寸目标双站电磁散射的方法

提出利用等效边缘电磁流方法快速计算复杂形体电大尺寸目标的双站ＲＣＳ。该方法运算速度快,考虑了边缘绕射和遮挡,计算精度高。在计算尖锥柱等典型散射体的ＲＣＳ的基础上,计算了一导弹模型在不同方位角下的双站ＲＣＳ,证实了本方法的可行性。     

基于支持向量机的窄带雷达弹道导弹目标识别技术

窄带雷达由于受到带宽限制,无法获取到目标高分辨精细识别信息,仅能通过目标轨道运动特征和窄带RCS特征对目标属性进行初步分类识别,文中基于支持向量机分类算法,从窄带雷达回波数据中提取弹头群和弹体群目标的特征,实现了弹道导弹群目标初步分类识别。在对弹头群和弹体群分类识别的基础上,窄带雷达可集中更多的时间和能量资源重点对弹头群类目标进行跟踪,并为后续宽带目标识别雷达提供重点目标位置信息。     

面向复杂场景的反导雷达模拟器设计

为了更好地支撑反导雷达装备的研制，满足对弹道目标进行动态推演和建模的需求，提出了一种面向复杂场景的反导雷达模拟系统。该系统具备弹道导弹和雷达装备的仿真建模能力，提供导弹飞行全过程建模，支持导弹多级分离和分离体运动轨迹的模拟，支持雷达参数建模和威力范围设置，提供可视化编辑和二三维一体的模拟场景展示界面，具备雷达目标穿屏分析和动态推演能力。该系统高度模块化，支持复杂场景建模，人机交互友好，已在多型雷达装备中成功应用。     

弹头形状对导弹RCS影响的分析

对导弹的结构进行简化,建立了导弹的电磁散射模型,通过综合运用物理光学法（PO）、等效电磁流法（MEC）、几何光学法（GO）等高频方法计算了导弹模型各散射中心的雷达散射截面积（RCS）,并考虑目标各部分散射场间的相对相位关系,计算了带橄榄型弹头导弹的整体RCS,其结果与参考文献的实测结果吻合较好,这说明该文的分析方法是正确的、有效的,结果可满足工程预估的需要。在此基础上,分别计算了不同极化方式下带椭球型和半球型弹头导弹的RCS,结合RCS曲线分析了弹头形状对导弹电磁散射特性的影响。     

基于序列优化的认知雷达稳健旁瓣抑制方法

距离旁瓣可能导致强目标掩盖弱目标以及大量虚假目标的出现,针对认知雷达旁瓣抑制问题,该文提出一种基于序列优化的方法。首先,将待测区域按距离单元进行划分,之后,基于最小均方误差准则,针对某距离单元进行发射-接收联合优化,所优化结果用于该距离单元散射点雷达截面积(RCS)的估计。上述过程在场景内各距离单元序贯进行,并将已获估计值用于后续距离单元距离旁瓣的抑制,各散射点RCS值依次以递归方式获得,并循环更新。所提方法构建了一个闭环系统,根据实时反馈的场景信息调整收发系统,提高雷达对环境的感知能力,从而改善旁瓣抑制性能,提高抗噪声稳健性。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于对数极坐标变换的景象匹配新方法

景象匹配中,实时目标图与基准目标图之间的亮度、对比度、噪声水平以及旋转等差异是造成误匹配的重要原因。针对这个问题,引入对数极坐标变换运算,根据它的旋转不变性,提出了一种新的基于对数极坐标变换的景象匹配方法。与已有的抗任意角旋转的圆投影算法相比,提出的算法不仅具有更高的匹配准确率和更强的适应性,而且实时性较好。仿真实例验证了算法的优势与有效性,在巡航导弹和弹道导弹景象匹配末制导中有很好的应用前景。     

米波谐振雷达反隐身技术研究

随着隐身技术的不断发展,对空中机动目标的探测变得越来越困难。米波谐振雷达具备超低空探测目标和低仰角测高的能力,利用目标谐振区的特性,可使目标RCS比通常情况提高10～20dB,同时又具有探测距离远、不易被反辐射导弹攻击的优点。在分析常见隐身技术的基础上,利用时域有限差分法（FDTD）计算了金属球体的RCS,从理论上得出了利用谐振效应可以使目标RCS显著增加的结论,并结合主要隐身手段,分析了米波谐振雷达的特点及反隐身的原理,最后对其关键技术进行了初步研究。