动态雷达目标电磁散射中姿态角的计算

建立合适的电磁散射模型是逼真地复现雷达目标的运动特性和回波特性的前提,而雷达动目标姿态角的计算是建立电磁散射模型的关键。文中提出了利用雷达目标的运动航迹求解雷达动目标姿态角的方法,并对其求解过程进行了推导,提出了任意姿态下进行动态雷达目标电磁散射特性仿真的一种思路。仿真计算结果验证了该方法的准确性和有效性,该方法可以在实际工程中推广应用。     

基于散射中心模型的典型目标宽带雷达回波仿真

分析宽带雷达条件下目标的散射特性,由局部性定理可知扩展目标的电磁散射特性可由不同散射中心表示。采用基于几何绕射理论的GTD散射中心模型描述目标高频电磁散射特性,提取散射中心参数,给出宽带雷达目标回波仿真方法,将目标散射特性与雷达发射信号进行计算得到典型目标基带回波信号。以某战机为例,利用提取的散射中心参数,重构宽带雷达目标回波信号,并对模拟的回波信号匹配滤波得到目标一维距离像。分析了一维距离像的展宽与偏移并得到精确一维距离像,该距离像真实地反映了目标散射中心的距离信息和归一化幅度信息。     

基于散射特性的单脉冲角跟踪雷达相干干扰方法

当雷达目标为复杂目标时,目标回波相位将受目标复杂的散射特性影响,传统的两点源相干干扰方法无法产生与目标回波相干的信号.针对该问题,基于目标的电磁散射特性,利用目标多散射点模型来调制接收到的雷达发射信号,以产生与目标回波具有相对稳定相位关系的干扰信号.为合理评估该技术的效果,根据单脉冲角跟踪雷达的典型应用场景,建立了单脉冲角跟踪末制导雷达作战模型,包括信号产生、处理模型及弹道模型,并搭建了闭环仿真平台;在该仿真平台上,进行了干扰效果验证实验,实验结果可为战术巡航导弹对抗研究提供有效和实际的参考依据.     

动态目标宽带雷达回波频域模拟及成像仿真

采用理论建模仿真的方法模拟雷达回波对研究雷达成像和目标检测识别具有重要意义。在完成空中目标几何建模的基础上,采用"走-停-走"模型,发射一组X波段的步进频率信号。根据每个雷达脉冲发射时刻目标与雷达的角度关系,用课题组自研的基于SBR的高频电磁散射计算软件计算得到目标的频域RCS。结合目标的飞行轨迹,可以模拟出频域的目标回波信号,并在此基础上对点目标和F-22模型的回波信号进行逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理,成像结果验证了该方法的有效性。     

基于滑动散射条件的弹道目标微动特征和结构特征提取

雷达目标的微动特征为目标精确识别提出了新的技术途径。针对宽带雷达体制下弹道目标回波,利用采样得到的强散射中心径向距离线性和信号,估计微动周期和回波初相,接着对图像进行两参数扩展Hough变换,提取出旋转散射中心的微动参数,最后利用分离后的滑动散射中心的径向距离线性差信号和线性和信号,通过最小二乘拟合以及多元非线性方程组求解,提取了目标微动特征和结构特征。仿真实验验证了方法的有效性。     

近距离下毫米波雷达目标回波仿真与分析

基于目标电磁散射理论，对近距离下特定工作模式的毫米波雷达目标回波建模，给出了坦克类目标回波和地杂波的仿真波形，并对回波中的目标信息进行分析，为近距离下毫米波雷达目标检测及识别技术的研究提供了依据。     

基于聚束SAR成像的目标RCS近远场转换方法

基于聚束SAR成像的目标RCS近远场转换方法,是以SAR成像原理为基础,结合近场校正成像等技术,将目标近、远场电磁散射特性之间差异转化为修正函数,通过近场电磁散射特性测试数据与修正函数卷积获取目标远场RCS,实测数据验证了该方法的正确性和可行性。     

基于CWT的近距离目标散射结构成像方法

高分辨探测信号能够有效地激励出复杂目标的散射结构信息。随着探测系统工作模式的不同目标结构信息以不同的形式反映在目标雷达回波中。本文针对毫米波雷达弹载工作模式,基于对近距离下毫米波FMCW雷达目标回波特性的分析,提出一种利用CWT时频分析对目标二维散射结构成象的方法。仿真实验证明了这一方法是切实可行的。     

基于RCS数据重构调频步进雷达动态目标回波

调频步进雷达波形通常具有大带宽,由目标逐个频点的RCS电磁计算数据直接重构雷达回波,面临计算量巨大且高速运动目标回波难以实时计算的问题。基于线性雷达目标理论和FFT内插方法,提出了一种调频步进雷达动态目标回波信号生成的新方法,重点解决chirp信号子脉冲高速运动目标回波的实时生成问题。仿真实验验证了算法的有效性。     

基于匹配空间变换的群目标信号分离与重构

针对窄带雷达获取的弹道中段群目标回波错综交叠、难以分离的问题,提出了一种基于匹配空间变换的群目标微多普勒特征提取方法.在构建群目标模型的基础上,利用自相关法提取出各子目标的微动周期,并结合微多普勒曲线变化规律,构造出对应的匹配空间.最后利用能量峰值搜索法结合CLEAN算法,依次估计出该子目标各散射点参数,并重构出回波信号.仿真结果表明,该方法能够克服背景噪声和信号混叠的影响,较好的实现了中段群目标的分辨.     

植物伪装遮障下车辆目标电磁散射精确仿真研究

为了精确研究植物遮障下电大尺寸金属目标电磁散射特性,提出了一种高效混合计算模型。通过构造真实树结构对植物遮障的散射建立多层频域计算模型;基于时域有限差分方法,对目标区域的散射建立时域计算模型。运用互易性原理连接植物遮障计算模型与目标区域计算模型,避免了植物遮障与电大尺寸金属目标间复杂的电磁场相互作用,建立了对植物遮障下电大尺寸金属目标的高效、精确电磁散射特性仿真模型。通过以角反射器和典型金属车辆为目标的电磁散射计算实验,证明该方法正确、有效。     

基于FEKO的非合作目标动态极化散射特性实时仿真

针对非合作目标动态测量难以开展的问题,研究了基于FEKO的雷达目标动态极化散射特性实时仿真方法.首先给出了随时间变化的方位角和俯仰角的求解公式,然后介绍了利用FEKO实时仿真计算目标动态极化散射矩阵的方法及其步骤.仿真结果表明,机动目标的动态极化散射特性敏感于雷达视线角,雷达视线角变化越剧烈,插值法获得的极化数据越偏离实时仿真数据.验证了该实时仿真方法的有效性和准确性.     

一种计算引信目标散射特性的建模方法

目标近区电磁散射特性的研究比雷达中目标电磁散射特性的研究复杂得多。以目标是标准球为例,介绍了用平面单元组合拟合目标表面的建模方法,为采用物理光学计算复杂目标的散射特性提供了一种方法,并给出了标准球和一种靶机的计算结果。     

基于物理光学法和面元法的目标近场RCS计算

针对求解目标近区电磁散射特性,提出基于物理光学法和面元法计算目标近场雷达截面积(RGS),即采用目标形体构造的面元法建立目标的表面模型,利用物理光学法计算目标近区场上的每单元的散射场,而后对所有单元的散射场矢量求和得到整个目标的散射场和雷达散射截面(RCS).将目标的RGS计算结果代人引信电路仿真模型获得的目标多普勒信号和引信启动点与实测结果的统计特性一致,证明该方法具有实用性.     

空空导弹弹载SAR回波信号模拟

雷达成像制导是空空导弹雷达制导的重要发展方向,根据空空导弹末制导中导弹与目标的特点和机理,讨论了空空导弹弹载SAR的回波信号数学模型,建立了空空导弹弹载SAR仿真系统的回波信号构成原理和仿真系统,为空空导弹弹载SAR工程化研究提供了理想的原始回波信号数据.     

等离子体鞘套电磁散射特性的场离散蒙特卡罗仿真

采用场离散的蒙特卡罗方法,对超高速目标等离子体电磁散射进行仿真研究。采用流场网格,根据电磁分布参数,对电磁波粒子进行运动轨迹仿真。根据反射粒子的统计参数,进行电磁特性的计算,这种计算方法耗时与频率相关性较低,便于并行计算,从而实现等离子体覆盖的电大尺寸目标的电磁散射特性的快速计算。在此基础上,计算了钝锥体超高速目标的电磁散射特性,给出了RCS缩减和增强机理。     

PC集群MPI并行矩量法研究复杂目标的电磁散射

利用基于PC集群MPI并行平台的并行矩量法研究了实际军事目标一导弹与飞机的电磁散射特性。根据MPI并行平台的特点，提出了阻抗矩阵按行划分的矩阵填充方法，并给出了求解矩阵方程的并行共轭梯度法的详细过程。通过对比不同进程的计算时间，给出了该方法的并行计算效率，并证明了该方法为求解三维电大尺寸目标的电磁散射问题提供了一定的解决方案。最后，利用并行矩量法计算了雷达波迎头照射三维导体导弹与飞机目标时的雷达散射截面并与FEKO软件的计算结果进行了对比。     

水下电磁引信物理场特性的矩量法分析

由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法.首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进行仿真和分析;最后得出引信辐射场和目标铁磁界面散射场的分布特性,以及目标通过特性.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于压缩感知理论的微动目标成像算法

为了解决由于微动导致正弦相位误差的存在,传统的匹配滤波和Fourier变换不能获得聚焦的目标方位图像的问题.文中将压缩感知理论(CS)引入到微动目标成像中,对SAR微动目标回波进行AM-LFM分解,构造SAR微动目标回波的稀疏模型.并在利用CS理论进行成像时采用子孔径CS成像方法消除速度变化导致的图像散焦,对微动目标重新聚焦成像.仿真结果验证了改进算法成像效果.     

基于动态RCS的机动目标探测概率计算方法

针对机动目标探测研究中对目标雷达散射截面(RCS)使用的局限,提出了借助动态RCS电磁计算进行机动目标探测概率计算的方法。该方法通过RCS与回波幅度的关系纽带,建立了考虑目标特性的探测概率计算模型,相较于传统起伏模型的直接应用更具合理性。仿真结果表明,机动目标的探测受到距离和目标特性共同作用,当距离在一定范围内时探测概率还会出现明显起伏。该研究有助于更加全面地研究机动目标探测机理,为攻防两方如何利用目标特性提升装备性能给出了直观参照。