一种在被动导引头中检测及估计两源的方法

研究了被动雷达单脉冲导引头主波束内存在两噪声调频干扰源时,对两辐射源进行检测并作角估计的方法。仿真结果表明:奈曼-皮尔逊检测方法和矩方法可实现导引头主波束内两辐射源的检测及较好的角估计。     

单脉冲导引头对多干扰源的角分辨

当多个噪声调频干扰同时进入单脉信号引头主波束内时，导引头对干扰源的角度分辨是非常困难的。本文主要研究了导引头单脉冲接收机对宽带噪声调频干扰源的响应，分析了当单脉冲主波束内存在多个噪声调频干扰源时，导引头指向角的跟踪规律，并重点讨论了一种用聚类来提取角信息的方法，最后仿真证实了该方法的正确性和有效性。     

被动单脉冲导引头对噪声调频干扰的角跟踪

研究了被动振幅和差单脉冲导引头对宽带噪声调频干扰源的响应和跟踪特性，并重点研究了主波束内存在两个非相干干扰源的情况下导引头的角跟踪规律，最后提出了在存在两个噪声调频干扰时导引头提取角信号的一种方法，计算机仿真验证了该方法的正确性和有效性。     

主被动雷达复合导引头信息融合技术研究

针对主被动雷达复合导引头,研究了基于序贯扩展Kalman滤波的信息融合算法。利用主被动雷达复合导引头对目标角误差进行观测,将匹配后的测量角度进行最优加权,进而以角度信息作为量测,估计目标的运动信息。通过试验验证,基于主被动雷达信息融合状态估计比仅依赖主动雷达观测量的状态估计稳态误差小,且滤波器收敛速度更快。     

相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台设计

相控阵雷达导引头是未来导引头发展的一个重要领域,为了消除弹体扰动对导引头测量误差的影响,实现相控阵雷达导引头的捷联去耦,设计了一种相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台,采用基于四元数法求取弹体的姿态角,采用相控阵雷达导引头波束扫描稳定算法实现对波束扫描误差的补偿,达到导引头捷联去耦的目的,并在MAT-LAB中对四元数法和波束扫描稳定算法进行了仿真验证,取得了较好的去耦效果,该相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台具有原理简单、算法运算量小和去耦效率高的特点。     

半捷联导引头机电平台观测器的角速率估计

为准确获取半捷联图像导引头视线角速率,构建了Kalman观测器对电机平台进行框架角速率估计。首先,根据半捷联导引头稳定跟踪原理,建立了以Kalman观测器为状态反馈的数学模型;其次,根据编码器误差特性,应用最优估计理论计算分析了估计精度与观测器参数之间的关系;再次,在保证稳定平台带宽的前提下,设计了两种不同采样率下的Kalman观测器;最后,进行了数字仿真实验验证。结果表明:在2 000 Hz采样率下,估计算法角速率精度为0.098 9 ()/s,优于200 Hz采样率下的0.301 3 ()/s;两种采样率下导引头带宽均为59.6 rad/s,平台隔离度为1.5%。提高导引头稳定系统采样率并与相应控制参数匹配,能有效提高平台角速率估计精度。     

同时数字多波束对改善相控阵雷达搜索和测角精度的分析

文中基于数字波束合成体制的相控阵雷达,研究改善传统单脉冲体制雷达性能的方法。提出了一种基于一组同时数字多波束处理的新方法。文中证明该方法可以将单脉冲测角方法和极大似然估计测角算法进行性能的平衡。该方法利用了基于同时数字多波束形成技术以及多种处理算法。计算机仿真试验证明该方法可以在提升雷达目标检测和测角性能的同时有效的改善波束形状损失。     

捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计

为准确估计捷联导引头视线角速率,建立了全捷联导引头数学模型,根据弹目运动相对关系进行视线角速率解耦与估计算法研究。首先,建立了全捷联导引头数学模型,并利用Taylor 级数对其进行线性化;接着,根据弹目运动几何学与坐标系相对关系推导视线角速率解耦算法;然后,针对捷联导引头无法直接测量体视线角速率的问题,提出微分+稳态Kalman 滤波方法估计体视线角速率;最后,建立视线角速率解耦与估计算法验证系统并进行仿真实验,结果表明:解耦算法绝对误差小于510-5 rad/s,相对误差小于0.3%,验证了解耦算法的正确性;在包含导引头数学模型的条件下,采用角频率为19.2 rad/s 的稳态Kalman 滤波器,视线角速率估计误差小于410-3 rad/s,较直接微分方法的估计误差提高近一个量级。视线角速率解耦与估计算法同时能满足制导系统对精度与动态性能的要求。     

基于改进C2算法的双目标角度估计方法

角度是雷达探测和跟踪目标的重要信息,主波束宽度通常决定了雷达角度分辨率,当雷达主波束范围内包含不止一个目标时,采用传统的和差测角方法只能获得多目标的合成角度位置,不能获得场景中目标的真实角度值,严重影响了雷达对真实目标的截获和跟踪。针对雷达主波束内存在双目标的场景,首先通过理论分析和数值仿真说明双目标对和差测角的影响,再结合传统C²多目标角度估计算法在和差测角中的应用,给出一种改进的C²角度估计算法。最后,通过数值仿真验证了所提出的方法在双目标回波能量相同和不同场景下均适用,且角度估计精度相对传统多目标角度估计方法明显提升。     

宽带被动导引头天线系统性能分析

详细讨论了宽带被动导引头中的关键部件－超宽频带天线的性能，并在此基础上分析了三种具备大视角特性的被动测角方法。由于宽带天线没有确定的相位中心，因此不能采用通常的振幅和差式单脉冲法进行宽频带测角。本文提出的波束运算网络可用于一个宽带螺旋天线同时得到两个交叉波束的振幅－振幅式单脉冲系统中。此外，对比幅相干测向法中的测角模糊问题也进行了研究。     

DBS多普勒质心估计算法研究

雷达导引头在利用DBS技术成像时,需要根据天线扫描过的范围对各子图进行拼接。拼接时需要取出回波频谱中主波束对应的带宽,但是子图拼接经常受到多普勒中心不可靠的困扰,过低的估计精度会影响定位,严重时甚至会影响图像质量。本文研究基于回波的多普勒质心估计算法,结合实测数据进行估计,最后给出综合评价。     

预警机诱偏反辐射导弹的命中概率分析

讨论了被动单脉冲雷达导引头主波束内同时存在两个干扰源时导引头被干扰源诱偏的基本原理;通过建立预警机诱偏反辐射导弹的数学模型,重点推导和分析了诱偏的效果与预警机和诱饵的飞行速度的关系;最后,通过仿真验证了选取合适的速度和间距诱偏反辐射导弹的可行性。     

多波束相控阵天线角度测量方法

在雷达、通信、测控等领域中,基于相控阵天线的幅度和差单脉冲测角技术是基本方法,但该方法通过旋转法向方向图去近似表示子波束方向图,并用一阶泰勒公式近似表示子波束接收信号幅度,从而带来非噪声因素误差,最终导致目标角度估计精度不高。为此,通过相控阵天线同时产生两个形状相同但相互独立的子波束,旋转波束指向中心轴方向的方向图函数来确定两个子波束的方向图函数,并用高阶泰勒公式对子波束接收信号幅度进行近似,从而减少误差。仿真和硬件测试结果表明所提方法能够有效提高测角精度。     

基于道路信息的知识辅助空时自适应处理

主波束中的车辆回波信号会污染空时自适应处理(STAP)的训练样本,导致空时自适应处理时的目标自相消,引起漏警。针对这一问题,该文提出一种基于道路信息的知识辅助(KA)空时自适应处理方法。该方法首先根据主波束中道路相对于雷达的位置估计道路上车辆相对于雷达的径向速度,然后得到可能含有主波束车辆回波信号的距离-多普勒单元,接着根据训练样本与杂波导向矢量和主波束导向矢量的匹配程度判断这些训练样本是否包含主波束车辆回波信号,最后在进行空时自适应处理估计杂波协方差矩阵时剔除被主波束车辆回波信号污染的训练样本。理论分析及实验结果表明该方法可以提高道路密集环境中空时自适应处理的信杂噪比输出,改善空时自适应处理雷达的性能。     

雷达导引头对机载拖曳式诱饵检测技术研究

机载拖曳式诱饵会对单脉冲雷达形成双点源干扰。以振幅和差单脉冲雷达导引头为对象,研究了目标检测过程中单脉冲比的分布特性和检测模型。首先分析了雷达导引头主波束内接收信号的特点,给出了目标检测时接收信号单脉冲比实部和虚部的分布特征;然后针对双点源干扰时单脉冲比实部和虚部的变化,分别提出了基于奈曼皮尔逊准则的广义似然比检测方法和虚部门限检测方法。因为单一的检测方法所包含的目标信息有限,为提高检测性能,提出了广义似然比检测与虚部门限检测相结合的检测模型,该模型充分利用了单脉冲比的实部与虚部信息。最后,对该方法的检测流程和检测性能进行分析,仿真结果表明,该方法能够获得更高的检测概率以及更低的虚警概率。     

一种基于最小二乘法的星载ScanSAR滚动角迭代估计算法

该文对于ScanSAR辐射定标中的滚动角估计问题进行了研究,重点分析了波束间相对偏差对于滚动角估计算法的影响.在此基础上提出了一种改进算法,该算法的估计模型中不仅考虑了波束间的相对增益偏差,而且考虑了波束间的相对角度偏移.对估计模型进行线性化处理后,可利用最小二乘法来迭代求解滚动角.通过仿真实验,分析了该算法在不同信噪比情况下的估计精度,并将其与Dragosevic的算法进行了比较,证明了该算法的优良性能.     

智能天线中一种新的三维波束形成方法

提出了用分布于 x?y?z 三轴上的三个阵元估计扩频信号各条多径的来波方向(DOA)的方法,以及用由 x?y 均匀平面圆阵和 z 轴直线阵组成的阵列天线形成 3 维波束的方法。根据 CDMA 信号模型和多径信道模型,用 最大似然(ML)法分别估计出信号到达 3 个阵元的复信道响应,并利用复信道响应的幅角来估计各条多径信号 的 DOA;然后在已有最小均方误差(MMSE)法和最小二乘(LS)法的基础上生成带限制条件的扩展 MMSE(EMMSE)法形成 3 维波束。模拟表明,给出的 DOA 估计方法具有很高的精度,而 EMMSE 方法形成的波束主 瓣窄,旁瓣被抑制,有很高的输出信干噪比。     

基于非均匀子阵的双和/三差通道同时抑制主副瓣干扰

针对相控阵单脉冲雷达体制测角的情况,本文提出了一种降维双和/三差通道自适应同时抑制主、副瓣干扰的算法.该算法利用权值逼近的方法,在非均匀子阵上形成静态和、俯仰差、方位差、双差波束以及指向副瓣干扰方向的和波束,差波束、指向副瓣干扰的和波束作为静态和波束的辅助波束,双差波束作为差波束的辅助波束,根据维纳滤波原理通过对辅助波束的优化加权对消掉和波束中的主副瓣干扰信号及差波束中的主瓣干扰信号,设计出一种新的干扰抑制和测角跟踪算法.所提算法结构简单、测角精度高、能同时抑制主副瓣干扰且鉴角斜率无需修正.仿真实验和性能分析证明了所提算法的有效性和正确性.     

滚仰式捷联导引头视线角速度提取技术研究

滚仰式捷联导引头具有很好的应用前景,但在过顶跟踪时提取稳定的视线角速度问题一直没有妥善的解决方法。提出一种利用导引头提供的失调角、框架角及框架角速度等信息构建"虚拟偏仰式导引头"的方法,设计Kalman滤波器对目标垂直视线运动信息进行估计,进而间接提取出视线角速度信息,用于产生制导指令。仿真结果表明,在过顶跟踪时该方法能有效抑制视线角速度抖动,视线角速度精度显著提高。     

一种基于DBF的反辐射导引头快速测向技术

为了提高反辐射导引头角度搜索的速度,文中提出了一种基于数字波束形成的快速测向技术。该技术基于折半查找的思想,将角度搜索问题转换为利用不同宽度的数字波束进行空间目标角度的折半查找问题。研究了该方法的基本原理,分析了其搜索速度和运算量。仿真结果显示,该方法在保证应有的测角精度与角度分辨力的条件下,解决了传统数字波束形成时侦测时间较长,且效率低的问题。