多点源作用下反辐射导弹导引信号的形成

目前抗反辐射导弹攻击已有多种途径,如反辐射导弹来袭告警、采用低截获概率雷达、对反辐射导弹进行有源诱偏、对来袭反辐射导弹进行硬摧毁以及诱偏和硬摧毁相结合技术等.其中,利用有源诱偏抗反辐射导弹是一条行之有效的途径.文中推导了多点源作用下合成电磁场模型,在地面雷达站球面坐标系下建立了合成场等相面梯度矢量方程;利用直角坐标系与球面坐标系的转换关系及弹体坐标系与地面雷达系的转换关系,建立了反辐射导弹导引信号的模型;通过选取不同的β(诱偏源辐射功率与雷达站辐射功率的比值)值及考虑ARM导弹从不同的方向来袭情况对多点源合成场诱偏抗反辐射导弹过程进行了仿真.文中所建立的反辐射导弹导引信号模型对于通过仿真来全面和深入分析诱偏抗反辐射导弹的效果作了基础性准备.     

诱饵天线增益不一致对多点源诱偏效果的影响

基于雷达和诱饵的具体方向图,运用等相位面梯度分析法,推导出考虑方向图的多点源诱偏误差公式,并提出了一种诱饵系统的毁伤概率模型.针对三点源和四点源诱偏系统的具体部署使用,对各点源的天线增益波动对诱偏效果的影响进行了定量仿真分析,得到了四条对诱饵实际部署有一定指导性的结论.     

基于相位变化率的体目标与点源合成目标回波分辨

针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差异,提出并建立了基于相位变化率的体目标回波与多点源合成回波的分辨方法。通过Benchmark基准潜艇缩比模型和多点源合成目标模型的特性仿真和湖上对比测试对2类回波信号的分辨方法进行了验证,仿真和测试数据分析结果表明：通过对比同方位角度范围内的回波相位变化率,可以对体目标回波与多点源合成回波进行分辨,验证了基于相位变化率的水下体目标与多点源合成回波分辨方法的可行性。     

比相体制导引头对相干源测向定位的建模与仿真

为实现诱饵诱偏下对比相被动导引头测向定位性能的动态分析,基于比相体制被动雷达导引头测向跟踪目标的基本原理,建立了多诱饵诱偏条件下导引头测向模型,并在相干诱饵条件下对测向性能进行了仿真分析.仿真结果表明:当反辐射武器以固定方向飞行时,在2个等功率诱饵诱偏条件下的定位瞄准点仅只在某些位置发生跳变;在多诱饵功率不相等的诱偏条件下的导引头定位瞄准点始终在变化.仿真分析证实了比相体制导引头将跟踪相干诱偏源合成相位中心,为研究该体制反辐射武器的作战运用提供了理论基础.     

基于CS算法的MIMO-SAR成像研究

多孔径子带合成技术是目前多发多收系统可工程实现的技术方案。该文深入研究了基于子脉冲频域合成的同步子脉冲合成和同相位中心合成两种合成方式,通过对相位补偿量的推导证明了同步子脉冲合成的复杂度和同相位中心合成方式的优势。并以此为基础,针对CS算法在MIMO-SAR系统的应用建立了相应的数学模型,提出了基于CS算法的MIMO-SAR系统的成像流程,并通过对某三发三收SAR系统的点目标和点阵目标的计算机仿真,验证了该方法的有效性。     

定向性天线阵列相位中心对DOA估计的影响分析

针对宽频带定向性天线阵列存在不确定的相位中心、非均匀分布的远场相位以及有限的主波瓣宽度等问题,提出了一种定向性天线组成的均匀圆阵的扇区波达方向（DOA）估计模型.首先通过最优化原则估计定向性天线相位中心,推导出阵列的有效孔径,构建方向性导向矢量;然后综合考虑相位扰动、相位中心估计误差等因素对DOA估计精度的影响,分析并推导出误差矢量;最后对常规理想点源天线阵列的DOA估计模型进行改进,并对影响DOA估计误差的因素进行仿真.实验结果表明,该模型具有单元天线参与数量少、相同误差因素下DOA估计精度高的优点.     

多旋翼固定翼无人机多体动力学建模

精确的动力学模型将为无人机的设计与控制提供指导。对多旋翼固定翼无人机进行动力学建模,基于多体动力学思路将其划分为机翼、机体、多旋翼、垂尾、平尾和舵面的多刚体系统,分别针对每个刚体进行动力学建模,通过虚功形式将各刚体质心处的力和力矩导入第二类拉格朗日方程,选取四元数作为广义坐标,引入拉格朗日乘子推导并建立该无人机动力学模型,最终通过数值仿真与实验结果对比表明该动力学模型能够准确反映无人机动态变化过程,为该无人机的控制提供指导。     

OFDM-MIMO相控阵雷达带宽合成方法研究

OFDM-MIMO相控阵雷达采用的发射信号具有频率分集特性,通过带宽合成方法可将发射的窄带信号获得的回波合成为大的带宽信号,能显著提高雷达的距离分辨力.基于所建立的OFDM-MIMO相控阵雷达回波模型,分别讨论了时域和频域带宽合成处理方法,推导出了其所需要的相位补偿因子的理论表达式,并通过仿真实验对提出方法的有效性进行了验证.     

OFDM—MIMO相控阵雷达性能分析

采用正交频分调制（0FDM）波形的MIM0相控阵雷达是一种新的MIMO雷达,其可同时实现波形分集和频率分集．与正交相位编码波形不同,OFDM波形中心频率不同,存在特定的差频,使得基于该波形的MIMO雷达信号处理更为复杂．针对这一问题,首先建立了该雷达系统信号模型,推导了子阵间空域相干合成结果,然后,分析了该系统的信噪比、作用距离和抗截获能力,并与传统相控阵雷达进行了比较理论分析和仿真实验结果证实了该系统的优势．     

无人机气动弹射动力学仿真与优化

介绍了一种无人机气动弹射系统的组成、结构、工作原理和发射过程。通过对其物理模型进行简化,采用基于封闭矢量环法与力平衡方程的联立约束法分析推导了该无人机弹射系统的动力学求解数学模型。在Matlab/Simulink环境中创建了弹射系统发射过程的动态仿真模型,得到了无人机的加速度和速度随时间变化的曲线等参数。并将遗传算法与Simulink有机结合,方便实现了气动弹射系统的仿真与优化。结果表明:该无人机弹射系统改善了现有弹射系统弹射加速度有明显峰值、发射轨道利用率低、发射长度过长等不足,为无人机气动弹射系统的工程研制提供了重要的理论参考,优化后进一步缩短了发射长度,减小了最大过载和加速度波动,为无人机气动弹射的系统级建模、动态仿真与性能优化提供了一个工作平台。     

雷达诱饵系统对抗反辐射无人机模型及仿真

根据现有的雷达诱饵系统对抗反辐射无人机的理论,建立了数学模型和仿真模型．基于该模型对不同部署方式的雷达诱饵系统对抗反辐射无人机进行仿真,得到了有效的部署方式,对指挥员的指挥决策和雷达诱饵系统的部署提供了依据和参考．     

基于EDKF的机动目标跟踪算法研究

运用"当前"统计模型(CS)的扩充卡尔曼滤波(EDKF)与匀速运动(CV)模型进行交互,设计出了一种适合于色噪声环境中机动目标跟踪的交互式多模型(MM-EDKFCS/CV)算法.CS模型适用于一般的机动目标跟踪,EDKF对色噪声中目标的跟踪具有较高的跟踪精度,因此IMM-EDKFCS/CV算法保证了色噪声中机动目标和非机动目标的跟踪性能.仿真结果证明了此算法的可行性和有效性.     

基于微处理器的电子计数器原理及测量误差分析

在电子测量领域,随着集成电路技术的发展,基于微处理器的电子计数器测量频率的使用越来越广。本文通过具体的理论分析,描述了以微处理器为核心的的电子计数器测频系统组成原理和测量过程中产生的误差原因和改进方法。     

A flight experimental platform for synchrophasing control based on a small propeller UAV

Turboprop engine has the advantages of high efficiency and high thrust, but it has not been widely used in the civil field because of the noise excited by the low speed propellers. Propeller synchrophasing control is an active noise control method without increasing the weight of the airframe, which can attenuate the noise level in the cabin by controlling the relative phase among multiple propellers. It is generally accepted that altitude and airspeed have a great influence on the noise reduction effect of propeller synchrophasing, but there is no theoretical research about how these two factors affect the noise level. Therefore, flight experiment is considered to be a credible way. However, flight experiments of propeller synchrophasing control in turboprop aircraft have been accomplished in few countries due to enormous cost and inconvenience. An experimental platform of synchrophasing control based on a two-propeller small unmanned air vehicle (UAV) is proposed which can carry out the flight experiment research in a low-cost way. The phase angle sensor, the FOC-based scheme of motor driving, the all-slave synchrophasing control and the coordination between speed and phase difference control are presented in the UAV platform to meet its synchrophasing control precision requirement, experimental results prove that all of them can significantly enhance the performance of synchrophasing control. Noise characteristics of propellers are studied in the flight experiments, the noise predicted by the noise model is highly consistent with the actual measured noise, which verifies that the noise characteristics of small UAV accord with propeller signature theory. Based on the noise model, propeller synchrophasing has a steady effect to minimizing noise in the UAV platform. These show that the UAV platform is a feasible solution for propeller synchrophasing research.     

二诱骗态相位匹配量子密钥分发方案

相位匹配协议是最近被提出的一种能突破密钥容量的量子密钥分发协议,其安全性得到了理论和实践的证明。针对实际应用中光源的非理想性,基于弱相干态光源,提出了一种二诱骗态相位匹配量子密钥分发方案。该方案在简化参量计算式的同时,仅采用2个诱骗态(真空+弱诱骗态)对求解最终密钥生成率的必要参数进行了估计;随后以光纤信道为背景,对该方案在理想及统计波动情况下的性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在同等诱骗态数目条件下,二诱骗态相位匹配方案能突破密钥容量的限制,密钥生成效率及最大传输距离均优于BB84协议、测量设备无关协议等;在密钥生成效率及最大传输距离两个性能指标上,理想情况下二诱骗态方案接近已有的三诱骗态方案,但在考虑实际统计波动且数据量小于1014时二诱骗态方案反而更优。     

基于无人机和视觉定位的空基GNSS干扰信号检测方法

针对当前机场周边GNSS干扰影响飞机正常飞行的事件频发,而地面GNSS干扰检测方法和基于有人飞机的GNSS干扰检测方法难以快速精确地检测干扰信号和定位干扰源的问题,提出基于无人机和视觉定位的GNSS干扰信号检测方法。首先讨论结合无人机三角测向定位和无迹卡尔曼滤波来定位干扰源,然后在获得干扰源位置的基础上,给出一种融合无人机拍摄的实时图像与地理信息系统(GIS)数据以实现对干扰源外形识别的方案,并提出了基于公共网络的无人机与地面数据处理中心间的低空通信系统构架。     

动态核主元分析在无人机故障诊断中的应用

飞行控制系统作为无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)的核心子系统,对其进行故障诊断可以大大提高无人机的安全性和可靠性。在无人机数学模型未知或者不确定的情况下,数据驱动的故障诊断方法比基于模型的方法更实用。考虑无人机飞行控制系统是典型的非线性动态系统,采用一种非线性主元分析方法对其进行故障诊断。利用数据建立无人机飞行控制系统正常状态下的动态核主元模型,通过T²和SPE两种统计量实现故障检测;故障发生后,利用重构贡献图的方法进行故障分离。仿真试验证明,该方法能对典型的无人机执行器和传感器故障进行有效监测和诊断。与动态主元分析相比,动态核主元分析方法对微小故障更为敏感。     

基于等价空间的无人机飞行控制系统故障检测

无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)飞行控制系统的故障检测,对于保障无人机的飞行安全具有重要意义。等价空间方法具有残差与未知初始状态解耦的优势,但随着等价空间阶次的提高,其在线计算量显著增大。针对上述问题,提出一种基于等价空间的无人机非线性飞行控制系统快速故障检测方法。建立无人机飞行控制系统的非线性故障模型,在针对线性离散时变系统的等价空间故障检测方法研究的基础上,利用Krein空间投影来实现残差评价函数的递推计算以减小故障检测计算量。以无人机空速管及升降舵故障检测为例,对算法进行了仿真试验验证。试验结果表明,提出的方法可以实现无人机飞行控制系统的快速故障检测。