雷达射频隐身的空、时、频域联合评估方法

针对机载雷达空域搜索模式下自身辐射源的射频隐身性能,提出一种不依赖于"辐射-接收"模型的联合评估方法.分析了机载辐射源的半功率波束宽度和旁瓣覆盖体积,波束驻留时间,发射机间歇发射时间和载频参数,然后给出雷达空、时、频域射频隐身性能指标的定量计算方法,最后得到雷达多域联合评估方法和评估因子表达式.仿真结果表明,评估方法能准确反映两种待测雷达的射频隐身性能优劣,证实了空、时、频域联合评估的可能性,完善了已有的射频隐身评估体系.     

相控阵雷达系统功能仿真及应用

在国土防空预警网优化问题的研究中,相控阵雷达具有频率捷变等特点和多目标跟踪能力,是构成国土防空预警网的重要组成部分.以雷达组网、组网雷达资源管理及相关算法测试为背景,嵌入到雷达组网仿真平台中并获得实测数据,提供了一种相控阵雷达功能仿真方法,重点讨论了波位编排、目标检测和相控阵雷达的任务调度算法等模块的实现.最后仿真系统对三个普通目标以及一个隐身目标在雷达扫描空域的搜索、验证、跟踪、失跟等雷达事件进行了仿真结果分析,验证了相控阵雷达系统和相关算法的有效性.     

相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略

为了优化相控阵雷达在相参积累工作方式下的能量调度和分配,实现多目标高效搜索和稳定跟踪,提出了相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略。基于相参积累工作模式下的最远可探测距离与积累时间的变化关系,分析了相控阵雷达相参积累工作方式下的空域搜索能力和多目标跟踪能力,设计了多目标跟踪和边搜索边跟踪模式下的能量调度与分配策略。结果表明,虽然相控阵雷达在相参积累工作模式下并不适合大范围固定空域搜索,但在可靠的数引信息引导和合适的能量调度方案下,仍可实现波束间多目标的可靠搜索与稳定跟踪。     

网络雷达对抗系统无源探测及搜索力的优化

为网络雷达对抗系统快速有效地搜索空中隐身目标的理论和方法,将搜索理论运用到网络雷达对抗系统协同对空中隐身目标的探测分析中,给出了其无源模式搜索的马尔可夫过程,同时给出无源模式搜索密度的计算方法以及三站协同搜索确定隐身目标位置和速度的方法,根据搜索空域的划分,建立了搜索力最优分配模型,并运用遗传算法对模型进行求解。通过实例计算表明,所提方法和模型是准确的,并且用遗传算法求解隐身目标搜索力分配问题是正确有效的。     

融合PSO和Powell的雷达组网反隐身部署优化算法

针对多雷达组网探测隐身目标的部署优化问题, 根据雷达探测隐身目标的简化模型,在目标运动轨迹确定的情况下,设计了反隐身部署优化 两级指标。由于雷达网部署为具有多个可行解的多目标优化问题,提出了一种融合粒子群(P article swarm optimization, PSO)和 鲍威尔(Powell)搜索法的分层搜索算法。首先采用粒子群优化算法得到全局和局部最优解, 然后采用 鲍威尔算法进一步搜索得到部署方案。仿真结果表明,提出的算法充分结合了粒子群算法的 全局搜索能力和鲍威尔算法的局部搜索能力,与仅采用粒子群算法相比,得到的部署方案在 保证责任区覆盖的前提下,有效提高了雷达网对隐身目标的探测概率,增加了对隐身目标的 预警距离。     

极化MIMO雷达隐身目标检测性能研究*

多输入多输出(MIMO)雷达使用了远距分布的阵元,它利用了信号的空间分集增益来获取更多的目标信息。极化是另一种可以提高雷达系统性能的分集方式。当应对隐身目标时,传统的极化雷达在某些观测角度会遭受到较大的目标雷达截面积(RCS)衰减,而无法获得较好的检测性能。而在一个雷达系统中同时利用这两种分集增益,可以得到一种比传统极化雷达更具优势的新雷达检测系统——极化统计MIMO雷达,它可以更好地应对隐身目标检测。给出了相应的模型,并推导出了该雷达系统的检测性能解析式。将其与传统相控阵及非极化统计MIMO雷达比较,可以看到极化统计MIMO雷达的检测性能更佳。联系到隐身目标的特性,极化MIMO雷达的检测器特性应对它时具有显著优势。最后,以上方法通过仿真得到了验证。     

基于协同噪声干扰的机载雷达射频隐身性能优化算法

随着现代战场中无源探测系统能力的不断提升,机载雷达的生存环境受到日益严峻的威胁和挑战。针对当今电子战中对射频（RF）隐身技术的需求,提出了一种基于协同噪声干扰的机载雷达射频隐身性能优化算法。本文首先以电子对抗中的功率准则为基础,研究了协同噪声干扰对机载雷达射频隐身性能的影响;然后建立了雷达信号截获概率模型,并提出了一种基于协同噪声干扰的机载雷达射频隐身性能优化算法,通过自适应地调整机载雷达的发射功率和协同干扰机的噪声干扰信号功率,在满足系统资源和性能要求的前提下,最小化截获概率;最后通过仿真实验验证了所提算法的可行性和有效性。     

被动相控阵雷达自适应调度算法研究

研究被动相控阵资源优化调度.相控阵雷达实现目标跟踪,精度和实时性是主要的指标.针对现有的主动相控阵资源调度不能很好地解决被动环境下搜索截获概率低,跟踪精度差的问题,提出一种被动相控阵雷达自适应调度算法(以下简称为被动自适应调度算法).算法根据被动截获、跟踪的特点,设计被动自适应调度算法的实现框架,重点研究了被动自适应调度的任务参数自适应生成、任务优先级评估及调度自适应执行等算法过程,并给出了被动自适应调度算法性能评估指标.仿真结果表明,该算法能优化安排被动相控阵雷达时、空、频等资源,缩短目标发现时间,保证跟踪稳定性.     

基于混合优化的移动传感器网络反隐身研究

利用隐身目标的空间特性和移动传感器网络中探测器的机动性,提出了一种基于传感器轨迹优化的反隐身策略。针对隐身目标提出雷达波束入射角的概念并给出其表达式,提出基于模拟退火和粒子群的混合轨迹优化方法,提高优化算法的收敛速度、精度以及全局搜索能力。该反隐身策略本质上是通过对移动传感器运动轨迹的规划,充分利用传感器网络带来的信息获取优势,使用集中式检测融合对该组网系统的发现概率和跟踪性能进行仿真,仿真结果表明组网系统反隐身性能明显提高,轨迹优化结果符合工程实际。     

相控阵PD雷达目标检测的实时空间滤波算法

针对弹载相控阵PD制导雷达的目标搜索与检测应用,建立了回波信号模型以及基于子阵的信号处理模型;提出了一种旁瓣杂波区位置估计以及在旁瓣杂波区检测目标的实时空间滤波新算法。该算法采用方位、俯仰方向上的分步降维处理,以一定的滤波性能损失换取运算开销的显著降低;通过理论分析比较了该算法与常规最优空间滤波算法的运算复杂度;通过计算机仿真实验比较了该算法与常规PD雷达的信号积累算法、相控阵PD雷达的最优空间滤波算法的杂波抑制性能。     

基于无源传感器协同的机载雷达自适应辐射控制算法

随着现代战场中电子对抗的日益激烈,雷达的生存环境受到了严重威胁。射频隐身技术是一种提高雷达及其搭载平台战场生存能力的重要途径。文中采用一种基于交互式多模型（Interacting multiple model, IMM）和扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman filter, EKF）的序贯滤波方法。该算法优先使用无源传感器进行目标跟踪,将滤波过程中的状态估计预测协方差与预先设定的协方差门限进行比较,当目标跟踪精度不满足要求时,开启雷达工作。同时根据目标运动状态自适应地调整雷达工作时的辐射能量,从而进一步减小目标跟踪过程中机载雷达的辐射总能量。仿真结果表明,本文算法可以有效地配置机载雷达工作参数,提升系统的射频隐身性能。     

MIMO雷达对高速运动目标搜索策略研究

高速运动目标,是现代雷达探测中遇到的一种新情况。针对海军相控阵雷达对海上空中高速运动目标的探测,推导了多元阵列的MIMO雷达探测概率的计算公式,在此基础上,计算了距离单元内目标探测概率,并比较了正交信号模式下与有向波束模式下MIMO雷达对高速运动目标探测概率。研究表明,对于高速运动目标,使用有向波束探测模式,在相同的信噪比下可以达到更高的探测效率。     

利用目标与杂波先验知识的机载雷达发射波形自适应生成方法

发射波形自适应能够优化雷达在检测、跟踪和抗干扰等方面的能力,但其性能的好坏与雷达目标和杂波先验知识有很强的相关性。采用最大输出信杂噪比准则设计的雷达发射波形自适应方法已经在理论上被证实可行和有效。为了提升这类方法的实际应用价值,本文利用Swerling统计模型和数字高程模型（Digital elevation model,DEM）提供的目标和杂波先验信息,针对机载相控阵雷达,分析了基于最大输出信杂噪比（Signal-to-clutter-noise ratio,SCNR）准则的发射波形自适应方法性能和实用价值。仿真结果表明,这类发射波形能够自适应地随着目标和杂波的变化而改变,并实现二者的最优匹配,在提升雷达输出信杂噪比上优于传统发射波形,具有良好的实际应用前景。     

空间探测相控阵雷达系统的观测任务编排仿真

该文针对开发相控阵雷达目标信息处理系统时对仿真测量数据源的需求，研究了一种观测任务编排算法，模拟相控阵雷达在多目标跟踪方式下对目标的观测。该算法以各选定目标的过境预报信息为前提条件，结合雷达的跟踪能力、观测间隔，在过境期间内编排对目标的观测时刻，结果是产生一张目标与观测时刻对应的表。当视场内目标数大于雷达跟踪上限时，采取观测目标数最大化原则进行编排。仿真给出了任一时刻过境目标数与被编排的目标数的比较曲线，说明了该算法的有效性。     

十字形二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计

针对二维混合多输入多输出(MIMO)相控阵雷达发射子阵分割带来的自由度损失进而影响雷达系统参数估计性能的问题,提出一种基于十字阵的二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计方法.首先,结合稀疏阵列-共轭嵌套阵对混合MIMO相控阵雷达的收发端进行稀疏设计;其次,对混合MIMO相控阵雷达产生的合阵进行做差处理,得到阵元位置差的差异阵列;最后,通过空间平滑处理进行波达方向估计.仿真实验表明,相较于传统的二维混合MIMO相控阵雷达,所提出方法仅利用两个互相垂直的一维线阵便可形成阵列的二维平面扩展,同时,在不增加阵元个数的前提下可有效扩展雷达阵列虚拟阵元数目,提高阵列的自由度以及波达方向估计性能.     

机载双基地雷达STAP分析

空时自适应处理(STAP)是机载雷达信号处理中的一项关键技术,近年来机载双基地雷达STAP的研究成为热点.机载双基地雷达表现出复杂的杂波特性,即严重的杂波距离相关性,导致传统STAP方法杂波抑制性能严重下降.为此,本文首先对现有解决机载双基地雷达STAP面临的杂波距离相关性问题的典型方法的机理和特点进行了分析,然后对各...     

强等离子鞘套下航天返回舱相控阵雷达探测问题研究

为了有效应对强等离子鞘套环境下相控阵雷达对再入航天器的探测跟踪任务,设计采用多种波形的航天器目标多通道临空复制跟踪策略。针对等离子鞘套的特性和对雷达探测跟踪的不利影响,分别从信号带宽、检测门限和信号波形等方面进行了适应性改进。采用大的跟踪带宽、慢门限凝聚检测送点方式提升常规线性调频信号检测能力;采用宽、窄带交替跟踪方式提升目标距离分辨与检测能力;采用相位编码波形屏蔽鞘套的影响,稳定跟踪目标;采用正负LFM信号检测产生相关强点迹,以保持目标跟踪;复制跟踪策略在实际任务中进行了应用验证,取得了较好的效果。     

MIMO雷达技术综述

多输入多输出（Multiple input multiple output,MIMO）雷达是把无线通信系统中的多个输入和多个输出技术引入到雷达领域,并和数字阵列技术相结合而产生的一种新体制雷达。由于采用了波形分集技术,MIMO雷达拥有许多传统相控阵雷达所无法比拟的优越性。本文对MIMO雷达进行了评述。首先对MIMO雷达的概念和原理进行了说明,并指出其同相控阵雷达的关系;然后对MIMO雷达的特点进行了分析,并据此给出MIMO雷达相对传统相控阵雷达存在的优势和缺点;最后结合MIMO雷达的特点和优势,给出MIMO雷达的几种潜在应用。