岸基雷达模拟器的设计与实现

针对岸基雷达工作的海面环境和目标特点,在雷达模拟器中设置了目标的雷达截面积（RCS）起伏、检测概率计算及海杂波模型。对于海面舰船目标而言,其RCS通常受舰船的姿态、方位角等状态影响较大,在此通过计算舰船相对于雷达站的方位实现目标的RCS起伏。再根据目标的RCS利用Albersheim公式即可获得目标的检测概率。另外,雷达的工作状态不同,检测到的海杂波分布模型亦不同。这里介绍了2种最常用的海杂波分布模型,分别是Rayleigh分布和对数正态分布。改进后的雷达模拟器能够更加真实准确地模拟岸基雷达的实际工作环境。     

雷达组网协同探测范围研究

协同探测具有增加稳定跟踪距离、提早建立目标航迹等优点。当目标为起伏目标时,不同雷达在同一时刻观测到起伏目标的 RCS 相关性未知,传统的检测融合公式不再适用。在分析目标 RCS 起伏特性的基础上,提出了多雷达组网对起伏目标的联合检测概率计算模型,根据不同雷达探测起伏目标截面积间的相关程度和分布式检测融合算法,计算获得了雷达组网协同探测稳定跟踪目标的距离范围。通过仿真实验验证了算法的有效性,仿真结果可为雷达网布站提供依据。     

基于动态RCS的隐身目标检测研究

针对基于RCS统计模型的目标检测研究在复杂航迹下的局限性,提出了一种直接利用RCS原始数据计算发现概率的新方法。首先,针对某典型隐身目标,利用FEKO获取了其在平飞和水平拐弯两种机动航迹下的RCS数据,经统计处理后与卡方分布模型拟合论证了模型拟合在复杂航迹下的局限。其次,根据目标RCS与回波幅度之间的转化关系式,推导得出同时包含距离量和RCS随机量的检测概率计算模型。最后,利用获取的RCS原始数据仿真了机动目标在两种航迹下任意时刻的发现概率。仿真结果反映了距离与目标RCS共同影响检测概率的实际,方法可为雷达与隐身目标模拟对抗提供理论支持,为提高雷达检测性能和技战术指标提供支撑。     

雷达精细化功能级仿真建模

为解决预警雷达作战效能评估中兼顾高精度和高时效性的难题，提出了精细化功能级仿真建模方法。其中，检测处理子模型严格计算雷达系统、阵地地形、目标运动、目标RCS起伏、电子干扰等影响，精确计算目标信干噪比和检测概率，以逼近信号级仿真模型的精度生成点迹数据；点航迹处理子模型按照实装软件完成虚假点迹过滤、点迹凝聚、航迹起始、点航迹关联、航迹滤波等处理；行为控制模型按照实装规则执行干扰环境感知与抗干扰控制策略。相比传统功能级仿真方法，本方法可更为准确模拟复杂环境下的雷达抗干扰性能。     

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。     

动态雷达目标仿真中目标姿态角的计算

为了对动态雷达目标建立合适的数学模型,逼真地复现目标的运动特性和回波特性,从而实现动目标仿真,提出了利用野外真实试验中实际测得的目标RCS数据建立动目标仿真模型,实现动态雷达目标仿真的一种新方法.文章首先探讨了采用该方法对动态雷达目标RCS仿真的具体步骤,然后对实现仿真的一项关键技术--运动目标姿态角的求解进行了公式推导,并列举了应用实例,为进行良好的动态雷达目标仿真提出了一个新思路.要实现仿真还需要做许多工作,如对动态目标RCS起伏规律进行分析,计算统计参数,应用常见RCS起伏模型对目标动态RCS统计分布进行拟合等.     

雷达目标动静态RCS特性差异分析

工程上常用静态RCS数据作为建立起伏目标回波信号模型的样本,其准确性和合理性亟待验证。文中基于空气动力原理提出了一种动态RCS特性的仿真方法,获取了F-117A型隐身攻击机侧站盘旋一周的动态数据。从统计特征参数、相关特性和起伏模型等方面对比了动静态RCS特性。着重分析了动静态RCS特性在起伏目标检测性能评估上的差异。结果表明静态RCS特性难以反映目标运动时真实的雷达特性,利用静态数据描述目标特性可能导致错误结论。      

昆虫雷达散射截面积特性分析

昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ2, Log-normal, Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。     

临近空间高超声速目标RCS模拟技术研究

针对雷达探测临近空间高超声速目标模拟试验中的雷达散射截面（radar cross section，RCS）逼真模拟问题，提出了一种适用于临近空间高超声速飞行器等离子体鞘套下目标RCS衰减模拟方法.首先利用不同高度、不同速度对应的等离子体频率和电子碰撞频率的相关数据，拟合得出不同速度、不同高度对应的等离子体频率和电子碰撞频率关系表；其次，实时查表得到给定雷达频率情况下不同目标高度与速度对应的等离子体频率和电子碰撞频率，建立目标等离子体包覆模型和电磁波传输模型，计算雷达电磁波的衰减系数和反射系数；最后，通过雷达电磁波的衰减系数和反射系数模拟出目标RCS衰减.通过与有关实测数据比对，证明了方法的合理性.仿真分析可知，利用高频率雷达探测临近空间高超声速飞行器将更容易得到连续的航迹，产生雷达"黑障"的时间更短.     

一种高速动态目标电磁散射模型外场验证方法

提出了一种基于RCS统计特性的空间高速动态复杂目标电磁散射模型验证方法.该方法首先将高速动态复杂目标电磁散射模型外场验证转化为一个同分布假设检验问题,根据目标类型信息假定其RCS统计分布模型并利用Kolmogorov统计量进行确认;然后,依据起伏统计特性选择假设检验统计量;最后,给出了完整的验证流程并成功用于验证实例.     

基于多天线和RCS加权雷达角闪烁抑制方法

角闪烁是雷达目标特征的重要方面,它能严重降低近距离反导雷达的测角精度。文中利用了雷达散射截面和角闪烁之间的相关性抑制角闪烁的加权方法,为实现这一方法,采用了空间分集技术来获取目标回波信号的2个或多个独立样本。仿真结果表明,即使2个天线的处理,角闪烁线偏差的均方根从3 m降低至1 m。     

雷达目标回波模拟研究与实现

对雷达目标回波模拟进行了简要分析,介绍了雷达目标回波模拟所需的航迹模型、时延模型、多普勒模型、幅度起伏模型和角闪烁模型等仿真模型,以及采用上述仿真模型和基于宽带数字射频存储器（DRFM）技术、直接数字合成（DDS）技术、频率合成技术、实时信号处理技术和微波射频技术的雷达目标回波模拟系统,给出了模拟的效果图,取得了较好的模拟效果。     

雷达目标角闪烁特性仿真分析

目标角闪烁偏差是限制跟踪雷达,尤其是近距离跟踪雷达的角跟踪精度的主要因素。在实际跟踪和制导中,如 果对目标回波信号的角闪烁偏差处理不当可能加大雷达跟踪目标的误差,甚至丢失目标。因此对角闪烁偏差的研究将有 助于提高跟踪目标的准确率。本文首先对目标进行几何建模,得到模型的三角面元信息;然后基于面元信息,应用等效 电磁流方法（MEC）计算目标的电磁回波场;再利用相位梯度方法完成目标的角闪烁计算,从而提高了计算精度. 最后, 选用立方体目标进行角闪烁校模,证明了此方法的可行性。     

雷达目标角闪烁预估计算

介绍了目标角闪烁的计算方法。利用SCTE预估系统对目标雷达散射截面预估后，对其中的相位进行求导从而实现雷达目标角闪烁的预估计算。文中选用三球目标模型进行了理论和预估计算，两结果非常一致，验证了SCTE预估系统能够对雷达目标角闪烁准确预估。     

复杂目标角闪烁序列的混沌特性

 角闪烁是寻的制导的主要跟踪误差源.国内外诸多学者对角闪烁进行了大量的理论和实验研究,主要探讨角闪烁与RCS的统计依赖关系,其一认为角闪烁与RCS有较强的负相关性,另一种看法是它们之间不相关,但又非独立.这种对角闪烁本质的认识尚处于探索中,本文从混沌动力学角度,分析角闪烁序列的非线性,并以混沌特征判据对角闪烁序列进行分析,提出复杂目标角闪烁序列具有混沌特性.     

面向ATR的平面隙缝阵列天线电磁散射特性研究

该文针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达的检测与识别需求,通过对制导雷达平面隙缝阵列天线电磁散射机理的分析,建立了天线的电磁散射模型,研究了天线RCS的计算方法,结合仿真计算结果,给出了天线尺寸、隙缝数目及入射波频率等因素对天线RCS的影响规律。仿真结果表明,雷达天线RCS较大且具有明显的周期性,其幅度特征和周期特征可以作为识别的重要依据,为主动雷达导引头对地面雷达站的检测与识别奠定了基础。     

一种通用型的目标数据仿真

给出了一种通用型的雷达目标模拟器 ,它能够方便直观的产生各种特征的三维目标轨迹 ,可实时离散出目标点迹 ,为雷达数据处理及精度分析提供数据来源。目标轨迹由一组特征点定义 ,修改方便 ,应用灵活     

水面舰船RCS统计模型分析

外场动态测量水面舰船的雷达截面(RCS)是获取其电磁散射特性的一种重要手段.由于受水面舰船航行时姿态变化及测量环境等影响,RCS的起伏是随机的,不规律的.首先分析了离散数据统计方法,针对某型民船的外场实测RCS数据建立了统计模型,并对其进行拟合分析,得到了其RCS起伏的统计分布规律.     

机载雷达动态RCS测量区域选择问题

机载雷达目标动态RCS测量可以克服地面雷达动态测量方法无法获得目标下视角上RCS的不足,而测量区域的选择是研究该方法前首先应考虑的问题.推导了机载条件下信杂噪比对RCS测量误差影响的关系式;在讨论了地杂波的影响因素基础上,建立了机载雷达低脉冲重复频率工作时雷达回波信号的数学模型;最后仿真分析了地杂波的时域特性和不同测量区域内的信杂噪比随探测距离变化情况.仿真分析表明无杂波区是机载雷达低脉冲重复频率工作模式下对动态目标进行RCS测量的最佳区域.