基于极化分解的抗角反射器干扰研究

角反射器干扰是舰船应对反舰导弹的一种重要无源干扰形式,为了提高反舰导弹的作战效能,利用目标宽带条件下极化分解比重邻频差异的统计特性,将Krogager极化分解算法用于舰船和角反射器阵列的鉴别。该算法采用双门限的设定,不仅可以判别待识别模式极化分解在频率上的稳定性,而且可以进一步判别在姿态上的稳定性。结果表明角反射器阵列的极化分解比重不仅随频率变化具有稳定性,并且随角反射器个数的变化也具有稳定性,而舰船的极化分解比重随频率的变化具有敏感性,达到较好的鉴别效果。     

一种加载超材料吸波体的新型三面角反射器设计

针对传统角反射器的性能强烈依赖于入射波长,难以对抗变频雷达探测的问题,设计了一种加载超材料吸波体的新型三面角反射器。在8 GHz与12 GHz两个频点,产生近似相同的后向雷达散射截面(RCS)。对该角反射器的性能进行测试验证。结果表明:加载超材料吸波体后,在12 GHz频点,其RCS值下降约3.6 dBsm,在8 GHz频点,其RCS值与普通角反射器相比,下降约0.1 dBsm。新型角反射器的性能满足设计要求,为有效对抗变频雷达对角反射器假目标的探测与识别提供了新的途径。     

基于旋转角反射器的ISAR干扰新方法

根据旋转角反射器的雷达回波特点,提出一种新的ISAR干扰方法.该方法利用角反射器的旋转控制产生的微多普勒效应对ISAR回波进行有效的调制,在方位向上形成干扰条带,同时利用旋转角反射器的距离向布阵实现距离维的压制干扰,从而达到遮盖ISAR目标的目的.对旋转角反射器的干扰建模、旋转角反射器的关键参数选择和布阵策略进行了详细的分析,对该干扰方法的工程实现具有一定的参考价值.最后,仿真数据和实测数据的处理结果验证了该方法的有效性.     

基于极化特性分析的箔条干扰识别方法

针对现有特征量对抗新型垂直极化箔条干扰效果差的问题,对现有极化角均值特征量进行了修正,选取最小极化角均值特征量作为新的识别特征量,对新的识别特征量进行了特性分析,给出了该特征量随雷达入射余角、雷达入射波长、箔条姿态的变化规律,并基于箔条回波数据验证了上述变化规律的正确性和可靠性。然后,利用上述特性分析的结果以及箔条干扰和舰船回波在最小极化角均值特征量取值上的差异,采用可分性测度函数,定量分析了该特征量在区分真假目标时的可分性性能。研究结果表明：最小极化角均值特征量克服了现有特征量对箔条空间取向分布、雷达入射余角等参数敏感的缺点,提高了区分真假目标时的稳健性和鲁棒性。     

舰船与箔条的双极化统计特性研究

箔条干扰是反舰导弹末制导雷达面临的主要威胁,利用统计特性差异对箔条和舰船进行鉴别是末制导雷达抗箔条干扰的主要途径之一。将不同极化通道的箔条干扰和舰船目标的RCS分别建模为SwerlingⅡ模型和Swerling Ⅳ模型,推导得到二者的极化比统计分布,利用极化比与极化角的关系,通过变量替换得到二者极化角的统计分布,并进行了理论分析和对比,最后通过实测数据验证了理论推导的正确性。结果表明:箔条与舰船的极化角均值和标准差可作为目标识别的可靠特征量。     

一种旋转型的角反射器的设计

金属角反射器是对敌雷达探测进行无源干扰的重要装备，但尺寸固定时，雷达散射截面（RCS）无法改变，使用范围受到限制。为解决上述问题，将角反射器的各面设计成由若干自由旋转的小金属板组成，通过旋转小金属板，改变角反射器有效反射面积，使其RCS可变。计算结果表明，随着金属板旋转角度的变化，角反射器的RCS峰值大小和方向图宽度都逐渐变化。该设计拓宽了角反射器的使用范围，有一定的应用前景。     

雷达回波稀疏性分析及其在舰船与箔条云鉴别中的应用

箔条是舰船对抗反舰导弹末制导雷达最常用的一种无源干扰方式,对反舰导弹的作战效能构成了严重威胁.本文首先从机理上分析了舰船和箔条云雷达回波在时域和频域上各自的稀疏特性,得出结论:舰船回波在时域上是稀疏的,在频域上是稠密的;箔条云回波在时域上是稠密的,在频域上是稀疏的.为刻画目标雷达回波的稀疏性,本文建立了雷达回波稀疏性的度量指标,并推导了最优二值化门限的选取准则,得出结论:最优门限是目标回波幅度的中值.以反舰末制导雷达鉴别舰船和箔条云为背景,本文依据二者回波的稀疏性差异设计了算法,实现了二者的鉴别,并通过仿真验证了该方法的有效性.     

具有面形误差的角反射器反射特性研究

通过采用矢量光学和光线追迹算法来建立具有面形误差角反射器的几何光路模型,可以得到各种面形误差、不同入射角和不同底面切割形状的有效反射面积;通过蒙特卡洛法对夫琅禾费衍射进行模拟,可以得到角反射器的远场衍射能量分布模型。针对三角形切割的球面面形误差的角反射器,介绍了角反射器内部光线路径和蒙特卡洛衍射,给出了具有不同球面面形误差的有效反射面积和衍射分布。以上分析手段可以为特殊用途角反射器、相位补偿和光行差角补偿等方案提供结构设计、优化和校验。     

极化调制假目标干扰的鉴别

采用数字射频存储器(DRFM)技术的转发式假目标干扰对雷达构成了日益严重的威胁,利用极化信息对真、假目标进行鉴别进而剔除假目标,是对抗假目标干扰的一种有效途径.目前的极化鉴别方法只对脉内极化恒定的假目标干扰有效,为此,本文专门研究了真实目标和脉内极化调制假目标的鉴别方法.首先设计了一种对来波极化矢量进行张量积接收的处理方式,目标回波矢量经此处理后,汇聚于四维复空间中一点,而假目标干扰则无规律地散布在该空间中,利用这种差异,以矩阵间的散度作为鉴别统计量设计了鉴别算法.仿真实验结果及分析结论表明,本文方法对真实目标和脉内极化调制假目标均具有较高的鉴别率.     

全极化转发式假目标鉴别方案设计

现有雷达目标鉴别方案大多是针对单极化假目标设计的,对于能够在极化域上模拟雷达目标特性的全极化转发式假目标难以凑效。分析了全极化转发式假目标的特性及其与真实雷达目标的差异,定义了雷达目标之间的极化特征描述子矢量相似系数,以共交极化比和极化特征描述子矢量相似系数为特征参量,设计了全极化假目标的极化鉴别方案。利用八种真实雷达目标实测数据仿真实验,表明了该极化鉴别方案的有效性。     

角反射器在海军中的战术使用

从角反射器的工程技术参数人手分析了其性能，提出了角反射器使用的局限性，并给出部分问题的解决办法，对角反射器在海军方面的战术应用提出了一些看法。     

一种角反射体雷达散射截面积的高频预估算法

几何光学/区域投影(Geometrical Optics/Area Projection, GO/AP)法是一种综合利用GO和AP进行电大尺寸目标单站雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS)预估的高频混合算法.文章推导建立了利用GO/AP法进行RCS预估的通用流程, 计算出不同入射方向下三角形三面角反射RCS的完整表达式; 将其与RCS最大值的经验公式以及FEKO软件的仿真结果进行对比, 验证了GO/AP法的可行性; 在边界入射方向对GO/AP算法进行改进, 进一步拓宽了GO/AP法对观察角的适应范围.     

利用点目标进行SAR辐射定标的方法研究

SAR辐射定标是一项关联图像像素值和地物后向散射系数的重要工作。由于角反射器具有稳定、大的散射截面积和在较宽的角度范围内散射截面积变化较小,因而成为重要的点目标定标器。研究利用已知散射截面积的三面体角反射器来计算不同地物的后向散射系数、系统定标常数和系统总的传递函数的方法,并通过大量实测SAR数据进行了定标实验。理论分析和实验结果表明,利用点目标进行SAR辐射定标具有简单、实用、精度较高的优点。     

Radar polarimeter measures orientation of calibration corner reflectors

We have analyzed radar polarimeter signals from a set of trihedral corner reflectors located in the Goldstone Dry Lake in Cafifornia, and observed three types of scattering behavior: i) Bragg-like slightly rough surface scattering that represents the background signal from the dry lake, ii) trihedral corner reflector scattering that returns the incident polarization, and iii) two-bounce corner reflector scattering resulting from a particular alignment of a trihedral reflector. In the latter case, we can measure within about 3° the orientation angle of the apparent dihedral trough, even though the 2-m reflector is much smaller than the 10-m resolution element of our radar. Thus a radar calibration approach using trihedral corner reflectors should be designed such that precise alignment of the reflectors is ensured, as three-bounce and two-bounce geometries lead to very different cross sections and hence very different inferred calibration factors.     

基于极化定标的极化隔离度空变分析

极化定标是多极化合成孔径雷达(PolSAR)系统获取真实目标极化散射矩阵的必要步骤。文中针对极化定标过程中存在的极化隔离度距离向空变特性,采用基于无源角反射器的极化定标算法作为仿真工具,对PolSAR系统极化隔离度绝对值及其空变范围对图像中极化隔离度的影响规律进行了分析。分析结果表明:当用于极化修正的极化误差矩阵与PolSAR系统自身极化隔离度不匹配时,极化修正将会使得修正后的图像极化隔离度变差。因此,在进行极化定标时,应当尽可能在定标场沿距离向布设一定间距的多组定标器,从而获取PolSAR系统在整个距离向成像带宽内的极化隔离度拟合曲线,在进行极化修正时对图像中距离向不同的像素点采用曲线中对应位置的极化误差矩阵进行修正,进而得到尽可能接近目标真实极化散射矩阵的估计值。     

强散射体的RCS分析

用简单的强散射体制作简易的目标模拟体．以较小的反射体模拟散射较强、体积较大的目标可以有效地提高目标的生存能力,达到伪装、迷惑的目的．常见的强散射体有二面角反射体、三面角反射体等,采用矩量法计算它们的RCS,通过分析、比较和计算结果来选择合适的强散射体．     

基于COMSOL的声表面波标签仿真

以有限元法为基础,利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行仿真。声表面波标签的基片材料为铌酸锂压电单晶,叉指换能器与反射栅采用金属铝电极。通过频率特性仿真,提取了标签的谐振频率和反谐振频率,分析了叉指换能器金属电极对谐振频率的影响,获得了标签的幅频特性曲线。通过回波特性仿真,研究了不同反射栅编码对应的回波脉冲,分析了反射栅金属电极对回波脉冲的影响。     

高超声速飞行器翼身二面角结构的雷达散射截面分析

飞行器翼身接合部构成的二面角反射器是很强的电磁散射源。但是传统的计算方法仅仅适用于理想二面角反射器。该文采用几何光学法和物理光学法分析矩形二面角反射器的多次反射,在照明宽度概念的基础上,提出了等效照明面积的概念。通过对等效照明面积的分析,给出了能计算任意平面形状、有遮挡效应的二面角反射器后向雷达散射截面的工程方法。通过对某高超声速飞行器翼身结合段雷达散射截面的计算,验证了该方法的正确性。     

Optimum corner reflectors for calibration of imaging radars

Trihedral corner reflectors are widely used as calibration targets for imaging radars because of their large radar cross section (RCS) and extremely wide RCS pattern. An important source of uncertainty in the RCS of a trihedral sitting on a ground plane is the coherent interaction of the ground plane with the trihedral. At UHF and low microwave frequencies the large physical size of corner reflectors become a limiting factor in regard to difficulties in field deployment and deviation of their RCS from the expected values. In this paper, a general class of corner reflectors with high-aperture efficiency referred to as self-illuminating corner reflectors, is introduced whose coherent interaction with the surrounding terrain is minimized and their total surface area is two-thirds of that of a triangular corner reflector having the same maximum RCS. Analytical expressions based on geometrical optics and a new numerical solution based on near-field physical optics for the RCS of two simple self-illuminating corner reflectors are presented and compared with backscatter measurements. Also the panel geometry for an optimum corner reflector which has the shortest edge length among polygonal self-illuminating corner reflectors is obtained. High-aperture efficiency is achieved at the expense of azimuth and elevation beamwidth. It is shown that the 1-dB RCS beamwidths of the optimal corner reflectors, both in azimuth and elevation directions, are about 16°. RCS measurements of corner reflectors in the presence of a ground plane show that the RCS of self-illuminating corner reflectors are less affected by the coherent ground interaction