弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。     

弹载宽带相控阵雷达前视真实孔径成像方法研究

针对弹载步进频率宽带相控阵雷达的前视真实孔径成像以及地、海杂波背景中的目标探测应用,提出了基于方位向非均速扫描和最小二乘参数估计的距离-方位二维成像方法以及成像过程中的运动补偿方法。该方法运算量少且适合于扫描过程中的流水线并行处理,在高重频情况下的高速弹载应用中可以实现远小于波束宽度的方位分辨力。理论分析和仿真实验证实了方法的有效性。     

基于Spectral-fit方法的弹载聚束SAR成像方法

弹载聚束式SAR成像可以转化为非均匀转动成像,如何消除非均匀转动的影响是关键技术之一。Spectral-fit法的目的是从原始信号的非均匀样本中得到该信号的真实频谱。文章分析了弹载聚束SAR的特点,研究了非均匀转动对成像的影响,将Spectral-fit法应用到方位向处理中,实现了非均匀转动的补偿和方位向分辨的有机结合。最后仿真结果验证了算法的有效性。     

非因果滤波器归一化最小均方误差对消算法

在利用外部辐射源的无源雷达中,强直达波和多径干扰会掩盖微弱的目标回波信号,严重影响目标的检测,因此提出基于数字非因果滤波器的归一化最小均方误差对消算法。该算法利用直达波相对于参考信号具有非因果系统响应的特点,在传统自适应对消技术的基础上,通过增加部分非因果的滤波网络实现了最小均方误差准则下的自适应杂波抑制。基于数字广播的仿真结果表明,本文提出的方法不仅能够有效消除直达波和多径干扰对检测目标回波的影响,同时还能够获得目标的方位信息。     

捷联激光探测器组合GPS测量弹丸滚转角方法

针对激光半主动末段修正弹滚转角解算的问题,提出利用捷联激光探测器与弹载GPS组件的测量信息求解弹丸滚转角的方法。以理论计算得到的非滚转成像面上的目标成像点作为空中姿态对准的基准,结合激光探测器成像面上目标实际成像点,推导得到弹丸滚转角计算公式。利用蒙特卡洛模拟法仿真计算,分析弹丸在不同发射角下弹丸位置误差、速度误差和激光探测器测量误差对弹丸滚转角解算精度的影响。仿真结果表明：该方法对滚转角解算误差最大不超过4°;3种误差中,激光探测器测量误差对滚转角解算精度的影响最大。该方法满足精度和实时性要求,适用于低速滚转的激光半主动末段修正弹。     

一种高分辨率弹载聚束式SAR成像算法

弹载SAR通过在距离向发射大带宽调频信号,方位向采用聚束模式来获得二维高分辨率,由此带来高数据率并造成频谱混叠,导弹的非平面运动会引入空变的相位误差.针对上述两个问题,提出了TDDRD算法,该算法利用二维Deramp处理降低了数据率并解决了频谱混叠效应,进而应用改进RD算法,补偿加速度引入的线性、二次及三次相位误差.计算机仿真通过对比未补偿和补偿加速度的成像结果,验证了该算法的有效性,证明该算法可用于高分辨率弹载聚束式SAR成像.     

基于BP-频谱扩展的多基星载SAR高分辨二维成像

首先建立了多基星载合成孔径雷达的回波信号模型,并针对多基星载SAR的特殊构型提出了基于后向投影(BP)频谱扩展的高分辨二维成像方法。这种方法充分利用了BP成像算法的自配准特性,并结合多基星载SAR空间基线三维分布的特点,在二维成像时分别对距离向和方位向的频谱宽度进行扩展,实现多基星载SAR高分辨联合二维成像。实验结果表明:该方法突破了单站星载SAR成像分辨率的限制,充分利用多基星载SAR几何构型的优势,提升了星载SAR二维成像的分辨率。     

基于运动误差补偿的无人机载MIMO-SAR成像

无人机载MIMO-SAR利用多通道空间并行采样的优势可实现高分辨成像,但不可避免的存在运动误差的问题,文中针对具有运动误差的无人机载MIMO-SAR成像进行研究,提出了基于运动误差补偿的MIMO-SAR成像方法。主要通过对回波信号误差模型的分析,将运动误差分解为依赖于距离和不依赖于距离的两部分,然后利用两步运动补偿技术对MIMO-SAR回波数据的运动误差项进行校正,从而有效消除运动误差实现准确成像。最后的仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于改进重建滤波器组的机动目标MIMO-ISAR高分辨成像方法

针对空间非均匀采样导致的方位向多普勒模糊问题,提出改进重建滤波器组的机动目标MIMO-ISAR高分辨成像方法。针对目标高机动模型,构建多载频线性调频信号的MIMO-ISAR回波模型,采用RWT(radon-wigner transform)参数估计目标运动参数,根据方位有效采样率构建滤波器组,通过实验验证该算法的有效性。结果表明,该方法能有效解决机动目标方位向多普勒模糊问题。     

弹载单脉冲探测器前视测高策略研究

新型炸高可选择近炸引信需要实时获取载弹对地高程,用以实施预设作战任务。提出一种弹载单脉冲探测器前视测高策略,在实时性要求较高的弹载平台实现了对地高程的高精度、快速解算。建立弹载探测器测高模型,从单脉冲测距理论出发,推导得到弹载单脉冲探测器的测高算法,并通过仿真以及外场试验对该算法进行验证。结果表明：单脉冲测高体制能够满足新型炸高可选择近炸引信对于炸高的精度要求,仿真测高平均误差为7.8%;挂飞试验测高误差不超过2.5 m,整体响应耗时能够满足弹载平台需求。     

基于方位向去斜的星载滑动聚束两步成像处理算法研究

两步成像算法通过方位向去斜处理可以有效地降低星载滑动聚束SAR原始回波的多普勒带宽。为了有效地防止频谱混叠,脉冲重复频率(PRF)需要大于方位向去斜后的残余多普勒带宽,这也是两步算法可以应用于滑动聚束SAR数据处理的前提。为此,论文首先在距离向频域和方位向时域内详细地推导方位向去斜处理后残余多普勒带宽的解析表达式,得出残余多普勒带宽与距离向带宽、波束方位向宽度和波束方位向转角有关;然后在距离向时域和方位向时域内通过分析距离徙动引入了距离向信号对方位向信号的幅度加窗效应,定性地分析和验证频域内推导的残余多普勒带宽方程的正确性。最后,通过计算机仿真验证了文中理论分析的正确性。     

战术弹利用捷联组合进行方位对准的探讨

战术弹 (部件 )在无准备阵地 ,利用组合 (测角 )功能 ,可以完成射前方位对准 ,是本文想阐明的主要观点。角敏感元件漂移系数具有短期稳定性 ,通过转弹前后两位置对组合的测试 ,垂直敏感轴计测转弹过程中两位置之间的转角 ,两水平敏感轴敏感计测地速分量在前后两位置的变化 ,由此计算出部件当前所在方位 ,从而实现战术弹射前的方位对准     

某摄录型无人机脱靶量计算方法

针对新型导弹在中靶瞬间,由于射程远、速度快、海况差等导致拍摄难度增大的问题,提出一种摄录无 人机脱靶量算法。利用小孔成像原理,依据OpenCV 函数库,建立相应的数学模型,从参考点选取、船身姿态、相 机角度3 个方面对计算误差进行分析,通过在陆地上试飞和摄录,对算法进行验证。实验结果表明：该无人机摄录 设备和脱靶量计算方法满足使用要求,与实际距离及百度地图测距距离对比,测量误差在1.5 m 以内。     

相对坐标指令形成方案的地空导弹截获概率分析

中远程地空导弹普遍采用捷联惯导+数据链+末制导的复合制导体制,为保证较高的截获概率,中制导多采用相对坐标的指令形成方案;提出了一种截获概率的估算方法;将影响导弹截获概率的因素分解为导弹和目标坐标的测量误差以及导弹天线的空间指向误差,根据相对坐标的指令形成原理,将上述误差合成为目标角度指示误差,并给出截获概率的计算方法;最后通过算例计算分析了采用相对坐标指令形成方案的地空导弹截获概率优于采用绝对坐标指令形成方案的原因.     

一种发射有方向信息的制导信号设计

根据现代协作作战的要求,设计了一种由地面基站或异平台发射的载有方向信息的新型制导信号.发射阵选用8元稀疏阵列,利用信号空间特性,发射一种方向调制的MT-CDMA制导信号.弹体不主动发射信号,只要采用单天线接收技术和码片内多径分量分离技术,便能确定弹体以及目标的方位,实现静默制导和攻击.文中详细阐述了信号设计与接收算法,...     

基于 SystemVue 的导弹矢量脱靶量测量仿真系统

针对矢量导弹脱靶量测量系统设计初期不易于实地、实物试验,为深入分析该系统性能,利用SystemVue软件进行建模,建立了面向调频连续波(frequency modulation continuous wave,FMCW)导弹矢量脱靶量测量的高效、直观仿真系统.系统对信号生成、MIMO收发天线、回波信号生成、混频、模数转换、FFT、单元平均类恒虚警算法(cell averaging-constant false alarm rate,CA-CFAR)模块进行理论与仿真分析,并针对模数转换器采样率这一关键参数对系统的影响进行调试对比.结果表明:在SystemVue建立的仿真系统能够实现高效动态的导弹矢量脱靶量测量仿真,参数调试简便,结果展示直观,对于导弹矢量脱靶量测量系统的设计改进具有重要意义.     

弹载MEMS加速度计自适应滤波算法

为了降低导弹过载的测量噪声,提出一种弹载微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)加速度计自适应滤波器的设计方法.该方法根据过载变化来设定条件阈值,对滤波系数进行自适应调节,提高了导弹过载测量精度.仿真结果表明:该滤波算法可有效将加速度计测量噪声标准差从0.020 6 m/s2降低到0.006 1m/s2,较好地兼顾了加速度计在低过载下数据平滑性和高过载下数据灵敏性的要求.     

基于小波变换的抗箔条干扰方法研究

箔条干扰是舰艇防御反舰导弹攻击的有效手段．为了提高反舰导弹末制导雷达的抗箔条干扰能力，提出了基于小波变换理论的雷达回波信号处理方法．该方法能有效地放大雷达回波信号的局部细节，从而实现对舰艇和箔条假目标的识别和区分，确保导弹对真实目标进行跟踪和攻击．     

基于改进遗传算法的SAR 末制导段弹道优化设计

应用改进实数编码遗传算法,对基于弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)导引头的反舰导弹末制导段的弹道优化设计进行研究。分析飞行弹道和观测视角对弹载SAR导引头方位分辨力的影响,给出弹载SAR成像对导弹飞行弹道的约束,将导弹横向加速度作为优化变量,构建与方位分辨率和波束驻留时间相关的目标函数。仿真结果表明:与标准遗传算法优化相比,改进遗传算法优化后的目标函数值减小更快,能更快得到最优解。