具有自适应脉冲多卜勒处理的全固态航空监视雷达

一种应用脉冲多卜勒处理器对各种杂波区域进行自适应处理的全周态航空监视雷达(ASR)已经问世。这种脉冲多卜勒处理器能提供平滑的模拟视频回波信号,尤其在模拟视频方面,具有同时实现脉冲多卜勒处理高杂波中可见度(SCV)的优点和常规MTI良好方位精度的优点。采用全固态发射机带来的高可靠性和高可维修性,以及高SCV和良好的方位精度,这些都为空中交通管制(ATC)的安全性和有效性作出了保证。下面介绍信号处理器的设计原理和新型ASR的性能。     

动目标雷达信号的模拟

本文简要介绍航路模拟系统软件，重点介绍信号模拟，天线方位波来模拟，机型控制，距离调制和脉多卜勒调制的物理特征并提出模拟的方法。     

方位-到达时间联合TMA的可测性分析

针对在三维空间做匀速运动的目标,应用非线性系统的可测性理论,对方位-到达时间TMA(目标运动分析)的可测性进行了分析.基于方位和到达时间方法的单站无源定位技术,是通过观测站接收目标辐射源两次TOA(脉冲到达时间)测量之间由于目标运动所造成目标与观测站之间的径向距离发生变化的信息,对目标进行定位.结果表明在观测站与辐射源间的方位角和俯仰角变化率不能同时为零的情况下,观测机不必做机动就可以实现观测.     

组合GPS／多卜勒导航系统

本文介绍了GPS接收机和多卜勒雷达组合系统的性能优点,该系统用精确的GPS数据不断修正多卜勒雷达的定位参数,提高了系统的精度,采用多卜勒雷达定位参数,使GPS接收机在高动态和干扰环境下的跟踪性能得到改善。且成本较低,易于推广。     

确定多卜勒搜索雷达目标方位的一种想法

本文介绍多卜勒搜索雷达在直线扫描工作方式时如何确定被测目标实际方位的方法.由于目标背景里含有很大的杂波分量(尤其是低空搜索雷达),目标实际方位的确定无法袭用以往的办法;另外由于信号经多卜勒处理后,数据率大幅度下降,使方位精度随之下降.为了提高方位检测精度.本文从天线方向图函数出发,推导了在不同方向图函数情况下.实际方位与能方便地获得的测量值之间的数学表达式函数,同时提出了这种确定方法的工程实施途径、达到的精度以及相应的原理性方框图。最后对信号在信杂比比较小的情况下可能出现的误差进行了分析,并给出了相应的曲线.     

日本机场使用的多卜勒天气雷达

1 简介 日本国家气象局(JMA)到1979年为止,已经在日本的八个飞机场使用了机场天气雷达,并于1980年开始运用现代化技术研制多卜勒雷达。在这些雷达使用的基础上,日本国家气象局于1993年开始了一项研制实用多卜勒系统的发展计划,这个多卜勒系统用于探测机场周围低层风切变,也包括微暴。1995年1月,日本的凯撒国际机场启用了第一台机场多卜勒天气雷达(DRAM),而且目前正在进行数据校准的调试工作。同年9月,东京国际机场启用了第二台机场多卜勒天气雷达。     

直航条件下二维运动目标纯方位系统的可观测性

为了降低目标丢失和暴露自己的可能性，需要研究观测站不进行航路机动的条件下，纯方位系统的可观测性。基于拟线性处理和最小二乘方法，在目标作匀速直线运动，单观测站作匀速直线运动，进而作匀加速直线运动的机动情形下，研究了二维纯方位系统的可观测性，得到了系统可观测性的充要条件以及系统的某些不可观测的条件。说明在直航条件下，通过观测站速度的机动变化，同样可以实现目标要素的解算。     

DDS在现代气象雷达中的应用

介绍了DDS在新一代组网脉冲多卜勒天气雷达中作为系统标定信号和在风廓线雷达中作为高精度移相器的两种应用,并对未来DDS在脉冲多卜勒天气雷达中的应用进行了展望     

新型多相脉冲压缩波形及其实现方法

引言本文阐述了新型多相脉冲压缩波形及其有效的数字实现方法。新型波形提供了以前无法获得的多卜勒容差和/或带宽限制容差,并且这种新的方法允许系统能使用价格适当的数字硬件来实现。文中所取的多卜勒容差是指脉冲压缩的峰值响应及主旁瓣比不会随多卜勒急剧下降的多卜勒范围,而带宽限制容差是指使接收机热噪声影响最小所需要的接收机带宽,在这个带宽范围内脉冲压缩主旁瓣比不会恶化。     

侦收雷达信号虚拟声显示

在密集信号电磁环境的侦收显示屏幕上,单用视觉扫描观察被侦收的雷达信号参数,极易丢失所需的观测信号,特别是在人员少、需观察内容多的情况下更是如此。若利用听觉特点所具有的识别感知能力,就能充分发挥人体器官能动性。通过对被侦收的雷达信号的基本特征及处理系统识别被侦收雷达信号的过程的分析,提出利用听觉来引导视觉识别扫描信号参数的一种有用的辅助手段。介绍显示可听范围的脉冲重复频率、测定高速运动载体雷达信号多卜勒频率的方法、及转换为虚拟声音后指示方位、距离远近的基本途径。     

无源双基地雷达目标运动分析的可观测性

本文研究利用外辐射源的单站无源定位和跟踪技术的可观测性问题。引入相容目标轨迹的概念,分析了三维N阶运动目标在不同观测信息条件下的相容轨迹的几何分布,并证明多普勒和到达时差观测是等价观测量。     

一种基于"当前"统计模型的机动辐射源单站无源定位方法

针对采用非线性较强的脉冲到达时间差、观测角等参数的固定单站对机动运动辐射源无源定位跟踪系统,提出了一种用"当前"统计模型对角速度建模,利用UKF滤波进行滤波,跟踪机动辐射源的定位方法.同时对非线性定位系统的可观测性进行了分析,得到了与辐射源作匀速运动相同的可观测条件.仿真结果表明,本文提出算法对固定单站在角速度变化的机动运动无源定位中跟踪效果更佳.     

对运动目标的单站无源定位技术研究

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求.固定单站通过测量角度、角速度和多普勒频率变化率可实现对运动目标的无源定位,该方法对角速度特别敏感,测量精度要求很高.为此,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合某地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,给出了单次测距的计算机仿真结果和结论.仿真研究表明,通过增加相位差变化率信息降低了对角速度的高精度测量要求.     

单站外辐射源定位误差分析与仿真优化

建立了外辐射源单站定位的几何模型,给出了测量目标参数(方位角、到达时间差、基线距离、多普勒频移)的主要方法,分析了影响目标参数观测精度的相关因素。比较两种典型定位算法的几何定位精度,并利用子集优选策略改善算法性能,在不同观测精度和位置关系的条件下,进行仿真实验。实验结果表明,各算法的定位精度与目标观测精度和几何位置有关,而对于改善后的定位算法,使得大部分区域内的目标定位精度提高了50%,并减少了目标定位盲区。     

双站方位时差定位系统精度分析

针对测向定位精度低,时差定位需要3个接收站以及精确时统的要求,提出方位时差联合定位体制。首先建立双站方位时差联合定位数学模型,列举测量方程组,分析方位线与时差线的交会性能,并提供解析解。然后在具体的模拟场景中,绘制了定位误差的分布效果图,根据直观特征,总结了方位时差联合定位系统的误差分布规律。又从测量方程组出发,通过微分关系,推导出理论定位精度几何稀释,并分析2种特殊情形下的定位效果。最后提供3种定位体制的定位误差对比数据,对实际工程应用中的布站设计具有指导意义。     

基于角度约束采样的单站无源定位混合粒子滤波算法

为实现固定单站对运动辐射源的快速定位,该文给出了一种基于角度约束采样的混合粒子滤波算法。该算法从EKF(Extended Kalman Filter)滤波得到建议分布,利用角度测量对状态变量的约束关系从建议分布产生所需粒子,可以减少粒子滤波用于高维情况时所需的粒子数目,改善滤波性能,降低运算成本。结合利用多普勒变化率和角度测量的单站定位方法,与EKF,UKF(Unscented Kalman Filter)以及一般混合粒子滤波算法的仿真比较表明,该算法在滤波收敛速度、跟踪精度以及稳定性方面优于其它算法,估计误差更接近Cramer-Rao下界。     

Optimal sensor placement for state estimation of a thin double-curved shell structure

Thin double-curved shell structures are often found in architecture and engineering when large areas are spanned without intermediate supports. Due to their large span and low weight, the influence of external loads, like snow and wind, is significant and may lead to inefficiencies in the load bearing behavior as well as induce vibrations. Research has shown that such negative effects can be compensated by adding active components to the structure, allowing a load- and oscillation-dependent response to improve structural stability. A principal requirement of such systems is the determination of the current state through the implementation of appropriate sensors. This paper presents a method for optimal sensor placement on shell structures such that the state of oscillation of the system can be reconstructed and model-based methods for active vibration damping can be applied. The method uses the number of sensors as a surrogate for implementation cost and an observability measure as optimization objectives. The latter is derived from the observability gramian and considers the average observation energy. The influence of measurement noise and model uncertainties on the observability of the system is taken into account explicitly. The method is tested on a flexible thin shell structure that is modeled by Finite Element Methods using ANSYS. The equations of motion are transformed into modal space where model reduction methods are applied. The resulting model is used to optimize the sensor locations. The optimization is performed by the Multi-objective Simulated Annealing algorithm. The proposed concept is tested on an experimental plant and optimization results and exemplary optimal sensor configurations are presented.     

Local observability and its application to multiple measurementestimation

The concept of local observability is introduced for linear time-varying systems. The concept is useful for the analysis of the observability of a system during a chosen time period. It has important applications in estimation involving multiple measurements. The observability matrix, used for testing complete observability, is also used to determine local observability. The condition number of the matrix is adopted as a scalar measure of degree of local observability. The use of the matrix and its condition number is illustrated by a practical application involving a terrain-aided inertial navigation system. Error covariance analysis, done by computer, is performed to confirm the local observability predicted by the condition number     

运动TDMA系统目标时差定位算法

根据时分多址(TDMA)系统的同步特征,利用TDMA运动目标准周期性信号的到达时间,提出了3种在三站时差定位系统中实现目标定位的算法.采用目标运动分析的方法,对TDMA目标位置的可观测性进行分析,提出了目标运动分析时差定位算法,利用目标航迹上多个位置的时差实现目标的定位.运用目标运动分析测距算法,提出了测距与传统时差定...     

高频多普勒频移和到达角实时探测与分析

测量电离层反射回波的高频多普勒频移和到达角等参数来观测和研究电离层的变化及运动,是一种经济有效的手段。新近研制的一套高频多普勒与到达角探测分析系统,由微型计算机、数据采集器、具有高稳定度频率源的HF程控接收机以及天线阵等构成。这套系统的特点为接收频率、采样参数及工作方式等均可由计算机控制,并能实时地进行数据分析,获得电离层反射回波高频多普勒频移和到达角,对空间环境进行实时监测。同时,该系统兼有存储原始数据的功能,可根据需要进行脱机分析,满足对电离层开展观测研究的不同要求。