舰载雷达低空目标回波信号仿真研究

针对舰载雷达探测和跟踪低空／超低空掠海飞行目标的特点，分别建立雷达系统探测目标的发射信号模型、海面反射的多径效应回波模型和海面杂波模型，并对多径效应引起的雷达仰角测量误嗟和雷达接收机接收的目标回波信号进行仿真分析。实验结果表明，本文既有助于舰载雷达系统对复杂环境下的回波信号特征进行分析，也有助于雷达系统设计的参数优化研究。对于改善和提高雷达系统的探测性能和跟踪精度，降低多路径效应和海杂波干扰等方面的研究，具有十分重要的工程参考价值。     

低空雷达导引头海面目标检测性能分析

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明:雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。     

运动目标回波与地表杂波的多普勒频移的仿真

由双站雷达方程与地表双站散射杂波的模拟,对寻的导弹接受运动目标回波与地表杂波的多普勒频移建立了数值仿真程序,数值模拟在俯射、等高、仰视、尾追等情形下地表杂波对半主动雷达对半主动雷达寻的导弹制导的影响。结果表明,俯射时杂波主瓣有一很高电平,并随着俯角的减小而降低。在这种情形下,如果目标作适当横向机动,目标信号可能完全被杂波主瓣掩盖。当目标超低空飞行时,杂波旁瓣电平将相当地高。文中对导弹半主动雷达寻的     

防空导弹导引头建模与仿真

防空导弹的系统建模仿真是防空武器系统研制的重要手段。以脉冲多普勒雷达（PD）导引头为例,建立了雷达导引头接收信号模型,详细介绍了雷达导引头速度跟踪和角度跟踪的方法,并根据PD雷达导引头的制导方式,对典型场景下导弹攻击目标的全过程进行了动态仿真。仿真验证了系统模型的有效性。     

前向散射雷达海面目标探测信号建模与分析

无人装备的兴起对当前海上防御造成了重大挑战,传统雷达成本高、系统复杂;前向散射雷达（FSR）具有结构简单、功耗小、成本低等优点,通过组网可以实现对海面要地目标大范围的探测监视。海浪的起伏变化和多径干扰会对海面目标的回波特性产生非常大的影响,本文分别给出了海浪起伏和多径干扰下目标的FSR回波信号模型,然后通过仿真实验对两种模型下目标的回波特性进行了比较,最终确定了多径干扰是低风速海浪下影响海面目标回波信号的最关键因素。      

低重频雷达导引头副瓣杂波特性分析

常规反舰导弹雷达导引头一般采取掠海飞行弹道,此时海面后向散射系数很小,距离折叠因素影响很小;对于高弹道飞行条件下时,需要考虑距离折叠因素对雷达导引头检测性能影响,本文通过对海面杂波进行距离-角度剖分,进而把杂波能量映射到距离-多普勒单元内。仿真结果显示,当考虑距离折叠因素以后,海杂波将会提高约2d B(相对于不考虑距离折叠情形),对作用距离估计影响可达12%。     

海面掠入射散射特性及布儒斯特效应研究

海面掠入射散射特性对海洋遥感等问题有着重要应用,海面对雷达波束的镜面反射对海上超低空目标与海面的耦合场有着重要影响,利用海面的布儒斯特效应将有效削弱镜面反射。以西太平洋和东南沿海盐度场与温度场的卫星数据为基础,根据双Debye方程建立修正海水介电模型计算不同海域介电常数;基于Elfouhaily海谱模型,采用修正双尺度模型并考虑不同风速及频率下的截断波数,仿真分析了风速、频率、海水温度与盐度等因素对海面掠入射散射特性及布儒斯特效应的影响,总结归纳了海面布儒斯特效应产生机理和变化规律。分析表明:风速、频率及海水温度均会对海面布儒斯特效应产生影响。该研究为海洋环境的遥感探测及海上超低空目标的监测与跟踪提供了理论支撑。     

海面超低空跟踪测量中多径干扰的滤除

本文分析了海面多径效应的产生机理,建立了海面多径干扰的数学模型,并且在此基础上针对海面超低空飞行目标,提出了一种在数据处理阶段,用扩展卡尔曼滤波器(EKF)滤除多径干扰的方法。计算机模拟结果证明该方法可以有效地克服海面多径效应,提高俯仰角测量精度。     

海面上方运动目标和人造箔条云干扰的多普勒频移仿真

计算空间取向偶极子箔条的极化散射,利用矢量辐射传输方程的一阶迭代解得到箔条云的双站散射截面.建立箔条云的扩散和箔条取向变化的模型,研究了半主动雷达制导过程中,导弹接收到的目标回波、海面杂波和人造箔条云干扰杂波的多普勒频移,得到数值仿真结果.     

对付掠海飞行器的响尾蛇反导弹系统

反舰导弹、特别是掠海飞行导弹对水面舰只的威胁已大大超过传统的重型火炮、鱼雷等海战武器。随着超音速导弹的出现,这种威胁变得尤为严重。这种武器几乎可由任何平台发射,如水面舰只、潜艇、飞机和岸上炮台等。因此,各国海军都在寻求可以保护其舰只免受掠海飞行导弹袭击的防御系统。法国的Thomson-CSF公司十多年前开始联合研制响尾蛇导弹系统。这种导弹最初是用来拦截约五十米高度低空飞行飞机的。Thom-son公司进一步将这种导弹发展成为对付掠海飞行导弹的有效武器。由于不管多好的雷达制导系统,当接近目标时,都要受到海面杂波的     

多径环境中被动雷达导引头测向性能分析

对多径效应下被动雷达导引头相位模型进行了理论推导,并通过仿真,分析了多种频率、速度、攻击角条件下被动雷达导引头测角受到的多径影响情况。仿真试验表明,大攻击角下多径影响较小。     

基于主被动复合导引头的干扰态势构建

在导引头主被动信息融合过程中,存在多装备与多目标平台关联困难、无法有效提取目标特征信息,难以有效融合构建态势的问题。因此,本文提出一种将导引头主动雷达信息和被动侦察信息融合的数据关联方法。该方法先提取导引头干扰态势表征要素,然后以目标方位为中心,将平台与装备关联,构建干扰态势。本文通过主被动信息融合构建的态势,在原先分离的平台和设备间建立空间位置与搭载的关系,可以有效地消除欺骗式干扰和多径散射假目标,提高态势认知效率。     

海面多路径效应对被动微波测角的影响分析

在拦截超低空目标时,海面多路径效应会严重影响被动制导型舰空导弹的测角精度。首先阐述海面多路径效应产生机理,然后结合旋转式相位干涉仪的测角原理,通过建立海面多路径镜面反射几何模型,给出了双天线直达信号和镜面反射信号表达式。在此基础上,选取典型超低空弹道,根据仿真结果代入多路径计算模型,分析超低空弹道多路径效应对测角精度的影响。仿真结果表明,海面多路径效应对被动微波体制导引头测角影响显著,为下一步研究抑制多路径影响措施提供了重要参考。     

基于FDA雷达的多径干扰抑制及目标检测

针对机载雷达低空目标检测应用背景,本文建立低空入射角下FDA (Frequency diverse array)雷达目标探测中的修正型多径检测模型,提出基于FDA雷达的多径干扰抑制方法,并利用无训练数据广义似然比检测(Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT)方法实现多径传播环境下的...     

导引头目标干扰识别与抗干扰

为提高空战中复杂干扰环境下导弹的作战效能,提出一种新的导引头对目标干扰进行识别及抗干扰的方法一基于目标行为模式识别的抗干扰方法,并给出了导引头抗干扰技术方案。最后,分别仿真验证了该方法应用于雷达导引头和红外导引头抗干扰的有效性。     

低空镜像角闪烁的雷达极化效应分析

雷达探测低空目标时,镜像“目标”严重影响雷达检测与仰角测量性能。镜像“目标”对雷达仰角测量的影响一般用两点源角闪烁模型来描述,国内外已有很多文献对低空镜像角闪烁问题展开了研究,但未对雷达极化的重要影响给予足够关注。本文着重围绕雷达天线极化和目标极化散射矩阵对低空镜像角闪烁的影响效应,开展了理论推导与仿真分析,相关模型可为雷达低空镜像角闪烁抑制技术提供参考和依据。     

Matched-field estimation of aircraft altitude from multipleover-the-horizon radar revisits

Over-the-horizon (OTH) radar uses the refractive properties of the ionosphere for wide-area surveillance of targets at long ranges. Currently, OTH radars can localize targets in latitude and longitude but have difficulty estimating target altitude, which is important for classification purposes. Methods that have been proposed for aircraft altitude estimation using OTH radar take advantage of micro-multipath returns due to ground reflections local to the aircraft and are typically limited in performance by the radar bandwidth and observation time. In previous work, electromagnetic matched-field processing was proposed for estimating aircraft altitude using a single dwell by exploiting the altitude dependence of unresolved multipath returns in complex range-Doppler space. However, the performance of the single dwell method suffers in situations where the coherent integration time (CIT) of the radar is short. To overcome this limitation, this paper presents a matched-field estimation approach that exploits the altitude dependence of dwell-to-dwell shape changes of the complex range-Doppler multipath return as the basis for multi-dwell maximum likelihood (ML) altitude estimation. Monte Carlo simulation results indicate that using a short CIT, moderate signal bandwidth, and 30-s revisit rate, multi-dwell matched field altitude estimation can achieve better than ±2500 ft accuracy after as few as four radar dwells. The results of processing actual radar data for both high-flying commercial aircraft and a low-flying twin engine aircraft are also presented and validated against aircraft altitude ground truth     

基于自适应步长萤火虫-多重信号分类算法的低空目标波达方向估计

该文针对传统多重信号分类算法(MUSIC)不适用于低空多径环境下目标波达方向(DOA)估计且谱峰搜索计算量大的问题,在解相干基础上,提出一种基于自适应步长萤火虫算法的多重信号分类算法.该方法通过对快拍数据协方差矩阵虚拟平滑实现多径信号的完全解相干和满秩相关矩阵的构造,利用自适应步长萤火虫算法实现谱峰搜索和目标角度估计.仿真结果表明,新方法能够在无孔径损失的情况下较好克服低空多径效应影响,快速、精确地估计目标波达方向.      

雷达跟踪海上低空目标仰角误差计算方法研究

针对雷达跟踪低空目标受传播环境影响的仰角误差问题, 基于电磁波传播的抛物方程方法, 提出一种能计算多路径和大气折射等造成低仰角误差的新方法.正常大气折射条件下, 与射线方法结果的对比显示了该方法的正确性.利用所提方法, 仿真分析了粗糙海面、大气波导等不同环境条件下的雷达测角误差, 并仿真了采用窄角和偏轴跟踪方式减轻多路径效应后的改善效果.计算过程和仿真结果表明, 所提方法可同时考虑大气波导和多路径等复杂传播环境的综合影响, 以及雷达参数和工作方式等因素的共同影响.