多机载预警雷达协同探测范围三维建模与可视化

单架机载预警雷达探测性能会受到空域覆盖盲区和多普勒盲区的限制。在分析空域覆盖盲区和多普勒盲区的基础上,建立了机载预警雷达探测范围的三维模型。仿真结果表明,可视化三维模型使机载预警雷达对监视区域内各高度层目标的空域覆盖更加直观,而且可以给出雷达动态威力范围。多机载预警雷达进行协同探测,不仅可以改善对监视区域的空域覆盖,还可以互相弥补多普勒盲区。     

机载预警雷达网络化协同探测模式及性能分析

为了进一步提高机载预警雷达的目标探测和监视能力,首先对影响单平台机载预警雷达探测范围的因素进行了分析,引出网络化协同探测的特点和必要性,给出了稳定探测覆盖范围和多普勒盲区的定义;其次重点分析了机载预警雷达与其他机载预警雷达、舰载雷达、无人机(UAV)雷达等不同平台雷达间的协同探测工作方式,并进行了仿真分析,通过评估指标参数对各种协同探测模式进行了比较;最后对机载预警雷达网络化协同探测发展趋势进行展望。     

机载预警雷达协同探测航线优化

单架机载预警雷达探测目标时存在空域覆盖盲区和多普勒盲区。建立了巡逻航线的参数化模型,推导了机载预警雷达目标发现概率计算模型;提出了基于累积发现概率矩阵2-范数的单架机载预警雷达巡逻航线优化准则。由于多架机协同可以减小盲区对探测性能的影响,进一步研究了多架机协同探测的任务航线规划问题,提出了优化准则,分析了机载预警雷达之间的飞行时间间隔和航线之间的距离间隔对重点监视区域累积发现概率的影响。仿真结果表明了基于累积发现概率矩阵2-范数的优化准则的有效性,有利于最大化机载预警雷达空域覆盖和目标发现概率。     

远距离支援干扰下机载预警雷达的压制区

研究了远距离支援干扰下对机载预警雷达压制干扰的干扰方程和压制区,论述了干扰机在不同距离、不同被保护目标高度对机载预警雷达压制区以及雷达最大探测距离的影响,分析了其规律,为机载预警雷达干扰的研究提供了一定的参考。     

机载预警雷达最小可检测速度试飞方法

最小可检测速度是机载预警雷达的一项重要战术指标,直接影响雷达低速目标检测和跟踪,应尽可能采用实际飞行试验方式进行检验。针对机载预警雷达最小可检测速度试飞问题,本文首先分析了雷达杂波频谱,进而明确了主杂波谱宽对速度盲区和最小可检测速度的影响关系。在此基础上,开展了最小可检测速度试飞航线设计,提出了平行航线和垂直航线两种方案,配试飞机与预警机分别按相互平行和垂直航线进行飞行,使得目标能够穿越雷达速度盲区,从而检验出雷达最小可检测速度。最后,给出了相关的仿真实验结果。     

多站干扰机载预警雷达效能分析

对机载预警雷达的干扰是地对空雷达干扰系统的主要任务之一。通常采用多部干扰机同时干扰一部雷达。本文推导了多部干扰机干扰空中预警雷达的干扰方程,仿真了多系统联合干扰机载预警雷达,地空干扰系统掩护运动目标时目标的暴露区。通过仿真结果分析,为干扰站的有效配置提供支撑。     

机载预警雷达检飞航路设计技术研究

全方位探测能力是机载预警雷达的重要性能,受载机升空和飞行等因素影响,雷达在不同方位上探测能力是不尽相同的。因此,在检飞试验中,需要安排目标机以多种典型进入角度相对载机飞行,来考核雷达对典型方位目标的探测能力,进而评估机载预警雷达的全方位探测能力。根据此要求,提出检飞航线的等φ飞行设计方法,设计了载机与配试目标机的典型检飞航线,满足了对机载预警雷达方位探测能力考核的需求,对机载相控阵预警雷达检飞工作具有指导价值。     

分布式孔径相参雷达预警探测技术

分布式孔径相参雷达是指空间分置的多部雷达在统一的控制和调度下,实现对目标信号级相参探测,具有探测威力大、测量精度高等优势,可应用于防空反导、预警探测、精密跟踪和空间目标监视等领域。本文针对分布式孔径雷达相参探测在预警领域的应用开展技术研究,首先分别给出了一发多收和多发多收相参合成预警探测工作原理;然后从探测威力和检测概率两方面对相参合成预警探测性能进行了分析,结果表明,相参合成对探测威力和检测概率改善效果明显;在此基础上,构建了低频段一发两收相参合成预警探测试验系统,通过对飞机目标相参探测试验验证了分布式孔径雷达相参合成预警探测的性能优势。      

多系统联合干扰机载预警雷达的效能

对机载预警雷达的干扰是地对空雷达干扰系统的主要任务之一。通常采用多部干扰机同时干扰一部雷达。推导了多部干扰机干扰空中预警雷达的干扰方程,仿真了多系统联合干扰机载预警雷达时目标的暴露区。仿真结果可为干扰机的有效配置提供依据。     

机载预警雷达协同探测航线模式研究

提出了多架预警机协同执行预警探测任务时的并立和串接组合航线模式概念,对不同组合航线模式的特点及相应的雷达探测效能进行了分析。同时,以大型和小型预警机协同探测为例,分析了并立式航线模式适合有方位探测盲区的机载预警雷达协同使用的特点,并着重讨论了优化协同探测的具体方法。     

多普勒盲区条件下空地预警雷达多目标协同跟踪方法

针对多普勒盲区条件下预警机雷达多目标跟踪问题,基于交互式多模型（IMM,Interacting Multiple Models）、联合概率数据互联（JPDA,Joint Probability Data Association）和分布式不敏卡尔曼滤波（UKF,Unscented Kalman Filter）提出了预警机雷达与地基雷达对目标进行协同跟踪的方法。该方法利用目标的状态估计和预测实时计算每部雷达的动态融合权值,预测目标的多普勒频率。当预警机雷达对目标的量测不存在且检测到目标进入预警机雷达多普勒盲区时,由预警机雷达对目标状态进行外推,以此产生虚拟量测,用虚拟量测与地基雷达协同跟踪对目标的融合估计状态进行更新;若预警机雷达对目标的量测不存在且目标不是进入多普勒盲区时, 由地基雷达单独对目标的融合估计状态进行更新。当目标飞出预警机雷达多普勒盲区后,将预警机雷达对目标的状态估计再次与地基雷达进行关联,并根据动态权值融合更新目标状态。仿真结果表明,该方法能够改善多普勒盲区内多目标航迹的连续性和跟踪精度。     

对空监视雷达探测威力检飞的几个问题

以新的观点论证了对空监视雷达探测威力检验飞行中所需的采样点数和飞行架次，讨论了预警机雷达威力检飞的特殊问题，包括地区选择、航线设计和目标机标定等。     

双频带孔径共用机载预警雷达反隐身与杂波抑制问题研究

为了进一步提高现代机载预警（ＡＥＷ）雷达的目标检测及反隐身能力,本文提出双频带孔径共用的实现策略。鉴于ＡＥＷ雷达面临的复杂地物环境以及双频带天线的工程实现问题,研究了孔径共用天线的杂波分布特性及自适应杂波抑制能力,给出了解决双频带天线孔径兼容问题的技术方案。     

机载预警雷达的发展趋势分析

经过几十年的发展,机载预警雷达技术取得了很大进步。文中介绍了国外典型机载预警雷达的发展现状,并针对新的作战环境下机载预警雷达面临的技术问题,分析了机载预警雷达的发展趋势,最后对机载预警雷达的发展提出了一些建议。     

基于Matlab GUI的雷达目标信息库设计

分析了建立雷达目标信息库的研究背景及意义,在各主要国家武器信息收集的前提下,对雷达盲区图、威力图及需要的各项主要参数进行了详细的推导,并基于MatlabGUI进行了雷达目标信息库的软件设计。     

一种基于多普勒信息的雷达目标跟踪方法

机载预警雷达采用脉冲多普勒体制,具有良好的低空探测性能,但其存在不可忽略的多普勒盲区问题。在目标跟踪的过程中,该盲区容易造成目标中断和重起批。针对多普勒盲区条件下的目标连续跟踪问题,文中提出了一种基于多普勒预测的扩展卡尔曼滤波算法(Doppler Prediction EKF,DP-EKF),该方法将多普勒盲区的先验信息并入到扩展卡尔曼滤波算法中,通过状态预测判断目标在未来时刻是否落入多普勒盲区,从而自适应地调整跟踪滤波规则,解决多普勒盲区条件下目标连续跟踪问题。仿真结果表明,该算法对于运动模型已知的航迹不连续目标具有较好的跟踪效果,能够维持其航迹的连续性。     

机载预警雷达系统架构发展路径研究

机载预警雷达体系架构与信号处理技术相互推动、代次发展,信号处理变革的驱动力来自于系统需求,系统架构的搭建以核心处理能力发挥到最优为准则。文中首先分析了机载预警雷达杂波谱空间-频域以及空间-距离-频域的特点; 然后,概括总结了脉冲多普勒和空时自适应处理两代体系架构演变的历史;最后,从机载预警雷达面临的杂波和干扰抑制需求出发,提出了未来机载预警雷达体系架构三种可能的演变路径。