复杂电磁干扰下组网雷达检测概率研究

在复杂电磁干扰环境下,对多部雷达的检测概率进行融合,建立了组网雷达的检测概率模型.比较了在有无复杂电磁干扰环境下的组网雷达与单部雷达的检测概率及检测范围.仿真分析表明,组网雷达的检测概率优于单部雷达,在受复杂电磁干扰的条件下,其检测概率呈方向性下降.对于组网雷达,只有对网内所有雷达实施大功率干扰,才能有效降低组网雷达的探测空域.     

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。     

一种机载组网雷达协同目标检测算法

多机协同的机载雷达组网联合目标探测可有效提高复杂电磁干扰环境下对隐身弱目标的探测能力。文中针对机载雷达组网探测时空间配准误差大、协同探测难以实现的难题,提出了一种基于轨迹空间配准的协同目标检测算法,通过雷达间少量距离-多普勒域数据及低检测门限下目标轨迹域数据的交互,采用极大似然估计广义似然比检测器对目标进行联合恒虚警检测(CFAR),并通过轨迹域空间配准与CFAR的迭代计算,实现配准精度和目标联合检测性能的双提升。数值仿真实验的结果表明,在四部雷达组网工作时,在相参积累后信噪比9 dB、虚警概率10^-4的典型场景下,经过迭代处理,空间配准精度可达到一个距离-多普勒分辨单元;对目标的检测概率由单部雷达的28.5%提高到四部雷达协同下的83.67%。     

基于仿真计算的飞行器雷达隐身性能评估

从飞行器雷达散射截面的计算机仿真出发,对运动飞行器的RCS动态特性和复杂电磁环境下的隐身性能进行研究.基于运动目标姿态参数的转换原理,得到运动目标的动态RCS特性,通过相对计算方法计算雷达的瞬时探测概率,并给出有源和无源干扰条件下探测概率的计算方法;以单部雷达的目标检测准则为基础,给出了雷达组网模式下的综合检测准则;考...     

组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。     

基于硬判决模式的雷达组网检测算法及其性能分析

文章探讨最为常见的基于目标检测雷达和BPSK硬判决通信链路的雷达组网单元。利用条件概率方法,分别给出雷达组网的最大似然检测与最大后验概率检测策略,从理论上给出雷达性能和通信链路性能对于数据融合权重的选择。理论分析和数值实验一致表明,通过雷达组网可以获得较单部雷达更低的虚警和漏警概率,增强雷达系统的检测性能。     

雷达组网协同探测试验航次数量设计改进

雷达组网协同探测试验是在实际的外场环境下,利用实装飞机作为目标,测试两部同型雷达对目标协同探测的稳定跟踪距离。通过对传统航次数计算方法进行分析,发现其将距离取样间隔内检测概率的变化视为线性变化,当距离取样间隔增加时,数据评估的检测概率与实际雷达检测概率间出现明显误差,使得统计结果的可靠性下降,提出一种试验航次数量改进算法,该方法能够实时计算检测概率误差并进行修正,选择最佳距离取样间隔,在确保样本量的前提下获得合理的航次数量,节约了试验成本。     

多径对雷达探测性能的影响分析

分析了自由空间和多径2种环境下雷达探测概率与信噪比的关系,雷达探测范围以及不同反射系数和不同载频下的多径传输因子。研究结果表明,反射系数越小,探测概率曲线越接近自由空间下的变化曲线。信噪比较大时,多径衰落造成其检测性能逐渐下降。当性噪比较低时,为得到相同的检测概率,多径所需要的信噪比比自由空间下约小7 dB~8 dB。多径传输因子随着距离起伏较大,反射因子越大,多径传输因子起伏越大,其相应的暴露区裂化程度越严重。     

异地配置下ESM对2D雷达的引导分析

雷达与电子支援措施(ESM)异地配置下,分析了单部ESM对单部二维(2D)雷达的引导方程;研究了方程随特征参数变化的规律,得出并证明了相关的性质;对引导误差和引导概率进行了推导和仿真分析,讨论了相关参数对引导误差和引导概率的影响,结果表明,引导误差对于目标到ESM距离的大小十分敏感,距离越大,误差越小,ESM的测角误差对引导概率影响最大.最后提出了异地配置下ESM对2D雷达的引导搜索方法.     

微波超视距雷达组网探测范围研究

本文研究了雷达组网时目标雷达散射截面（radar cross section, RCS）在方位角上的分布对微波超视距雷达探测范围的影响. 首先在蒸发波导条件下,利用抛物方程法推导了电磁波的传播因子,得到了电磁波场强随传播距离和高度的变化规律;然后在此基础上,结合目标RCS在高度和方位角上的分布,研究了目标的回波功率,利用改进的雷达方程得到了微波超视距雷达对目标最大探测距离的计算方法,建立了雷达网探测范围评估模型并进行了仿真. 仿真计算结果表明:在目标运动姿态未知情况下,雷达组网使雷达的探测范围增加了11.20%,在特定方向上使探测距离增加了16.67%;在目标运动姿态已知情况下,雷达组网在部分方位角上增大了最大探测距离,为微波超视距雷达的组网使用提供了理论支撑.     

雷达与雷达网的目标检测威力模型

针对飞行器面临雷达网的威胁描述问题,研究了雷达目标检测威力模型。基于雷达方程、雷达系统参数和检测概率建立了雷达目标检测模型。该模型不仅可以用于描述单部雷达的目标检测威力,还可以推广到雷达网中,用于规划飞行器突破雷达网的航迹、突防成功概率和飞行器突防雷达网临界雷达散射截面积计算。     

基于深度残差网络的雷达目标数量估计方法

传统雷达目标检测方法一般将单个距离单元的目标当成单目标进行检测,而不会估计距离单元内目标的数量.针对该研究空缺,提出一种基于深度残差网络的雷达目标数量估计方法.该方法将雷达信号转换成时频图并输入至训练好的深度残差网络.残差网络根据单个目标与多个目标对应时频图的差异即可准确得到雷达目标数量的估计值.仿真表明该方法能有效地...     

雷达网对抗远距离支援干扰检测能力分析

在建立单部雷达对抗远距离支援干扰检测概率模型的基础上,研究雷达网在秩K准则和Neyman—Pearson准则时检测概率分布,仿真出不同准则时雷达网的检测概率分布图,分析比较这两种融合准则的融合性能。通过仿真发现,雷达网检测概率分布图克服了传统的单个空间位置检测概率描述雷达网性能的局限性,并且为远距离支援干扰下雷达网融合准则的选取提供了一个全面、直观、准确的参考,具有一定的实际意义。     

Cumulative probability of detection for targets approaching a uniformly scanning search radar

This paper deals with the cumulative detection probability of a search radar when it is scanning uniformly. This is the probability that a target, approaching the radar at a constant radial velocity, is detected at least once by the time it reaches a given range, as distinguished from the more common blip-scan ratio (a single-scan detection probability). It is shown that for constant-velocity targets the range for a given cumulative-detection probability varies as the cube root of the power-aperture product, rather than as the fourth root. Curves of cumulative detection probability, as a function of normalized range, are given for three different target scintillation models. Also, curves of optimum (normalized) frame time, are given as a function of the desired cumulative detection probability for each of the three target scintillation characteristics.     

一种基于修正激活函数的CNN车载毫米波雷达目标检测方法

为了提高车载毫米波雷达在复杂城市道路环境中目标检测的抗杂波与干扰能力,本文利用卷积神经网络（CNN）特征参数提取和目标分类特性,提出了一种改进的基于CNN的车载毫米波雷达目标检测方法。该方法首先将毫米波雷达回波信号距离-多普勒二维数据运用滑窗进行分割,并采用CNN网络模型处理分割后的二维矩阵,训练二维CNN网络模型及其参数,使其具有提取回波特征并基于特征参数模型进行目标分类的能力,从而实现目标检测功能。通过对卷积神经网络模型结构进行优化,增加批量归一化层,优化Dropout层使得低权重特征失活,自适应地删减部分神经元节点修正该层非线性激活函数,进一步降低了CNN模型目标检测的虚警概率。实验结果表明,在相同虚警概率条件下,CNN网络检测方法目标发现概率优于传统的单元平均恒虚警检测方法,并且在低信噪比的条件下仍然能够保持较高的发现概率;在同等发现概率水平下,修正后CNN网络检测方法的虚警概率较修正前可提高约1个数量级。     

雷达目标特征数据库在雷达组网仿真上的应用

传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储在数据库中建立雷达目标特征数据库。建立了雷达组网仿真系统,系统由主控计算机、雷达目标特征数据库、若干雷达站组成。仿真结果表明:利用雷达目标特征数据库获得雷达在每个时刻观察的RCS比传统的把飞行器RCS当成常数,进行雷达组网仿真,仿真结果更接近实际的情况;通过多个雷达组成雷达网进行数据融合共同探测目标,可以大大提高雷达对目标的检测概率。     

Adaptive resource management algorithm for target tracking in radar network based on low probability of intercept

In this paper, a low probability of intercept (LPI) performance driven adaptive resource management algorithm for target tracking in a radar network is presented, where the radar network consists of a dedicated radar transmitter and multiple receivers. Firstly, the intercept probability for radar network systems is derived. Then, an adaptive resource management scheme based on LPI is proposed, in which a novel objective function for LPI performance is defined and minimized by optimizing the revisit interval, dwell time, and transmit power in radar networks to guarantee a specific target tracking accuracy with passive time difference of arrival and frequency difference of arrival cooperation. Numerical simulations demonstrate the superior performance of the proposed adaptive resource management scheme over other methods via Monte Carlo simulations.     

一种新的弱目标自组织模糊分类方法

本文着重研究舰船雷达弱目标的模糊分类问题，讨论了利用Ｋｏｈｏｎｅｎ自组织网络来实现各类目标的二维录属函数生成。     

高灵敏度的光子偏振激光雷达系统

在空间目标探测中,由于远距离、小目标的特点,回波信号十分微弱,传统的激光雷达不能很好地探测如此微弱的信号。而且现在空间目标探测不仅需要距离信息,还希望获得目标的强度、偏振等更加多维的信息。提出了基于Gm-APD单光子灵敏度探测器的四路光子偏振探测系统,以Gm-APD探测器的泊松概率响应模型为基础,推导了回波微弱信号的强度解算公式,通过四路的强度解算出回波信号的偏振信息,在实验室搭建了四路Gm-APD光子偏振探测系统的原理样机,并介绍了四路Gm-APD光子斯托克斯参量的探测实验。在平均每个脉冲回波能量为7.7810-19 J的情况下,获得3.95%的线偏振误差和5.84%的椭圆偏振误差的探测结果。