反蜂群无人机防空火箭弹四象限周视激光引信探测概率

为提高防空火箭弹激光近炸引信对来袭蜂群无人机的探测概率,采用空间解析几何方法描述防空火箭弹与来袭蜂群无人机的交会模型,提出一种防空火箭弹四象限周视激光近炸引信探测来袭蜂群无人机的方案。建立基于蒙特卡洛法的弹目交会探测概率模型,分析不同火箭弹转速、目标速度、激光脉冲频率与探测半径下的引信系统探测概率。计算结果表明：激光脉冲频率55 kHz, 火箭弹转速40 r/s时引信系统有效探测到8 m内目标概率为0.788 8;引信系统探测概率的蒙特卡洛计算模型可为防空火箭弹四象限周视激光引信系统设计提供理论参考。     

航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真

为研究航空平台间激光通信系统中主要环节和信道对信标光功率的影响,根据捕获探测器的信噪比和探测概率关系,分析激光器发射到探测器接收全环节的信标光功率变化情况,建立了空空激光通信捕获链路仿真系统。通过该仿真系统,分析不同大气能见度所对应的探测概率,在此基础上讨论要实现探测概率为99%,需要的最小发射功率和最长通信距离。仿真结果表明：发射功率越大,大气能见度对航空平台间激光通信探测概率的影响越明显;发射功率不变,大气能见度越高时,最长链路距离越远;当发射功率为5 W,地面能见度大于等于10 km时,即可实现150 km的激光链路。通过仿真系统得出了信标光发射功率与探测概率之间的关系,对激光器的选择起到一定的借鉴作用。在仿真的基础上,开展的飞机间野外试验,可以有效地模拟飞机间激光通信系统的捕获探测概率。     

纳米铝粉掺杂太安炸药的激光烧蚀特性

为探索低含量纳米铝粉掺杂炸药的脉冲激光作用过程,采用阴影测量系统研究了单脉冲激光烧蚀1%纳米铝粉掺杂太安(PETN)炸药的等离子体膨胀和冲击波特性,并利用激光诱导击穿光谱监测激光烧蚀过程中的特征光谱。结果表明：当脉冲激光辐照到纳米铝粉掺杂PETN炸药表面时,炸药表面形成高温等离子体,等离子体膨胀后压缩周围空气形成冲击波。冲击波在50 ns时传播速度为12500 m·s^-1,随着时间的增加,等离子继续膨胀,冲击波向前推进速度降低。800 ns时,冲击波内部出现大量的喷溅物。Al原子和AlO气相分子的特征谱线都是在1μs的强度最大,到10μs时消失,表明脉冲激光烧蚀下,纳米铝粉与炸药的作用时间小于10μs。20 mJ激光能量下未检测到C原子和CN的光谱线。当激光能量增加到30 mJ时,纳米铝粉掺杂PETN炸药的光谱中出现C原子和CN的光谱线,表明纳米铝粉掺杂PETN炸药分解所需的激光能量应不少于30 mJ。     

激光测距雷达探测能力的理论评价方法

以激光雷达系统噪声的统计特性为基础。给出了激光雷达系统探测概率和错测率的数学表达形式，分析阈噪比、信噪比以及探测距离对系统探测概率和错测率的影响。提出了以错测率为依据设置最佳阈值电平的方法，同时建立了在设定错测率和探测概率条件下评价激光测距雷达探测能力的理论方法，并运用该方法分析了阳光背景和目标反射特性对激光雷达探测能力的影响。     

纳秒脉冲激光辐射黑火药的光声信号快速检测方法及分析

为深入了解激光与黑火药的相互作用机理,研究采用基于Michelson干涉的相位调制超快光声探测方法,对纳秒脉冲激光作用于硝酸钾、硫磺、石墨以及黑火药表面激发的光声信号进行了检测,分析讨论了光声信号中的物理和化学反应过程信息,建立了光致黑火药反应的速率模型。结果表明：在纳秒激光辐照下,黑火药未发生显著的热化学反应,但是存在其他形式的反应,并且该反应增强了光声信号;黑火药的光声信号强度与激光脉冲能量呈近似线性关系;黑火药的反应速率与激光脉冲能量呈近似正相关,在激光脉冲能量较强时呈下降趋势,当激光脉冲能量为10 mJ左右反应速率达到最大值为20 mmol·s^-1。     

飞秒激光烧蚀黑索今的分子动力学模拟

利用飞秒激光的超短脉冲时间和超高能量密度的特点,可以实现对炸药的精密加工和纳米含能材料的制备。深入认识飞秒激光烧蚀炸药机理是发展飞秒激光加工技术的基础。采用反应分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用黑索今(RDX)过程进行分子动力学模拟,分析RDX初始分解反应路径、粒子扩散逃逸特征,研究不同飞秒激光能量作用下RDX的烧蚀机制。结果表明：在不同飞秒激光能量作用下,RDX的烧蚀机制不同。当激光能量较高时(激光能量1.0 mJ/pulse,激光能量密度51 J/cm²),RDX瞬间发生分解反应,产生高温高压等离子体,产物中有大量的单原子、离子以及小分子产物;当激光能量较低时(激光能量0.2 mJ/pulse,激光能量密度10.2 J/cm²),RDX主要以完整分子形式气化扩散逃逸,炸药以光机械烧蚀机制去除;在飞秒激光烧蚀炸药过程中,逃逸的粒子速度极高,粒子难以向未烧蚀区域传递能量,不会引发热扩散效应,因此能够实现对炸药的冷加工。     

猫眼隐身光学系统设计及回波分析

为降低光学设备被激光主动探测的概率,采用像面倾斜的方法来减弱光学系统的激光回波。基于光线传 输和2 维平面波角谱衍射理论,分析探测激光入射到倾斜像面光学系统的衍射光场分布特性,设计一款像面倾斜4° 的可见光系统,通过引入自由曲面校正像面倾斜带来的系统像差。结果表明：系统在奈奎斯特频率61l p/mm 处,全 视场的传递函数均高于0.58,成像质量好。像面倾斜4°的猫眼隐身光学系统,其激光回波效率相较于像面不倾斜光 学系统减弱50%以上,系统被探测到的概率明显降低。     

石英光纤的传能效率、损伤阈值和损伤积累效应研究

对激光起爆用全石英光纤传输高峰值功率Nd:YAG激光的传能特性进行了理论和实验研究.实验采用调Q激光源,单脉冲功率超过1 MW;传能光纤为阶跃折射率多模石英光纤,芯径有400μm、600μm两种,包层直径分别为440 μm和660 μm.研究结果表明:光纤芯径、数值孔径、长度等都会影响光纤的传能效率;当注入激光功率超过一定阈值后,光纤内的非线性效应,比如SRS和SBS将很明显,造成激光能量损耗;参照ISO/DIS 11254-1.2标准对光纤零概率损伤阈值进行了测量,为58.6 J/cm2;光纤有匀化输出光斑能量分布的作用;光纤端面发生一定程度的损伤后,光纤仍可传输部分激光能量,并存在损伤积累效应.     

考虑时间因子的激光引信海面散射模型

针对面元分解等方法在宽波束激光引信探测掠海目标时存在的问题,对已有激光散射模型进行改进,提出了考虑脉冲被不同面元散射的往返时间不同的因素的宽波束近场散射模型,并给出了散射接收功率的计算方法.分析表明,宽光束激光引信海面散射模型更符合实际情况,并且也为激光引信利用降低脉冲宽度的方法来进行目标识别和抗海杂波干扰提供了理论依据.     

激光起爆雷管研究

使用脉冲持续时间数ｍｓ的普通脉冲激光装置和石英光导纤维进行了激光雷管的起爆实验。激光振荡器是波长１．０６μｍ的ＹＡＧ激光。炸药使用ＰＥＴＮ，添加作为激光吸收物质的炭黑，对其添加比例和装填密进行了调整。另外，在雷管上装有金属管使约束力增加。其结果，最小起爆能量在添加１％比例炭黑，装填密度为１．１５ｇ／ｃｍ＾３时为１．６９Ｊ。     

基于有序统计类恒虚警检测的脉冲压缩雷达移频特征消隐多载波干扰研究

针对采用有序统计类恒虚警检测的线性调频脉冲压缩雷达,提出了一种专门的多假目标产生方法。根据有序统计类恒虚警检测原理进行干扰假目标设计,在此基础上提出具有移频特征消隐的多载波干扰方法;针对有序统计类恒虚警检测的特点,对干扰参数进行设置,在真实目标的左右检测单元产生了数量、幅度、空间分布可控的多假目标。仿真结果表明,该干扰方法可以有效降低目标在雷达检测端被发现的概率。     

反辐射导弹与常规反舰导弹协同反舰研究

为研究反辐射导弹与常规反舰导弹协同反舰的效果,建立了反舰导弹的突防概率模型,在反辐射导弹对舰艇防空雷达的毁伤概率研究基础上,建立了反辐射导弹对搜索雷达、制导雷达和炮瞄雷达的毁伤模型,分别仿真了在不同情况下反辐射导弹对搜索雷达、制导雷达和炮瞄雷达的毁伤效果;在导弹总数一定的情况下,对反辐射导弹和常规反舰导弹协同反舰的作战效果变化情况进行了计算分析,分析结果表明反辐射导弹与常规反舰导弹协同使用能够提高整体作战效果,并减轻载机负荷。     

雷达散射截面对反舰导弹生存能力的影响研究

建立了反舰导弹对由预警雷达和舰空导弹武器系统组成的现代化反导系统的突防概率的计算方法,其中包括探测概率和拦截概率的计算.通过仿真计算,分析反舰导弹的RCS对生存能力的影响.研究结果表明,减缩反舰导弹的RCS可以显著降低反舰导弹被探测的概率,从而可以缩短舰空导弹的发射区远界,缩短反导的作战准备时间,提高反舰导弹的生存能力.     

分集路径相关时MIMO雷达的检测性能

针对分布式MIMO雷达分集路径相关时对检测性能影响问题,基于有限散射点目标模型,在Neyman-Pearson准则下研究了分集路径相关时分布式MIMO雷达检测方法和性能;该检测器的充分统计量服从加权卡方分布,推导得到了检测概率与虚警概率的近似解析表达式;数值仿真表明：分集路径相关会降低分布式MIMO的空间分集能力,在高信噪比时,MIMO雷达的检测性能随着分集路径相关性的增强而恶化;而在低信噪比时分集路径相关性能够改善检测性能。     

基于DRFM的脉冲雷达干扰信号产生方法

基于DRFM的脉冲雷达干扰信号的产生方法产生的干扰信号具有距离连续可变、速度可控等特性,能在雷达回波信号中叠加多种噪声信号模拟复杂电磁环境,具有很强的通用性和扩展性,可用于雷达模拟训练、跟踪性能检测以及抗干扰实验。     

密集假信号与诱饵组合干扰研究

为有效对抗反导防御系统,实现提高导弹突防能力的目的,研究了一种针对线性调频脉冲压缩体制雷达的密集假信号干扰技术。从理论上分析密集假信号对脉压雷达的干扰机理,并在目标前后仿真实现了可控数量、时延的密集假信号干扰。最后结合诱饵技术从改变弹头相当位置、对抗灵巧噪声剔除技术、提高导弹突防概率三个方面对组合干扰进行探讨。研究表明,密集假信号与诱饵组合干扰可以提高导弹的突防能力。     

全数字雷达技术的探讨

探讨了一种全数字雷达探测技术．通过一次性发射三个波段的数字脉冲，根据三个脉冲数字码和返回的时间不同，即可鉴别及计算出目标的速度、加速度和距离，形成一种全新雷达体制，使得探测目标信息更全面、精度更高、隐蔽性更好和抗干扰性更强．     

杂波环境下机载双基地雷达作用距离分析

针对机载双基地雷达在强杂波环境下作用距离不满足雷达方程的问题,基于等熵原理建立了雷达信噪比和信杂比的转换关系,给出了机载双基地雷达杂波分辨单元面积的计算方法,根据信杂比的定义推导了杂波环境下的雷达方程,理论和仿真分析表明,杂波干扰明显降低了的雷达作用距离,杂波类型、波束俯角、宽度和脉冲宽度等因素对杂波环境中雷达的探测距离影响显著.     

基于改进快速区域卷积网络的目标检测轻量化算法

基于深度学习的目标检测算法已成为合成孔径雷达（SAR）图像目标检测任务的主流。深层网络通常具有大量参数,运行速度不能满足实时要求,难以在资源受限的设备(如移动端)上部署。考虑到对模型实时性和可移植性的要求,对双阶段目标检测算法快速区域卷积神经网络进行轻量化改进,比较不同改进方法对算法速度与精度的影响。结合SAR图像的特点,优化轻量化模型,与单阶段目标检测算法的单脉冲多盒检测网络对比。仿真实验结果表明,改进轻量化模型在保持原有精度水平下,模型占用内存和算法运算量大大减少,可有效满足SAR图像目标检测的实时性要求。     

噪声干扰下两个防空导弹作战效能评估模型的研究

主要研究了防空导弹系统在噪声干扰下的雷达探测距离模型和导弹杀伤概率模型.通过分析各种空中噪声干扰方式,给出了远距支援干扰、近距支援干扰和随队支援干扰三种方式下防空导弹系统雷达对攻击机编队的探测距离模型,并通过模型扩展给出了远距支援干扰和随队支援干扰双重干扰方式下的雷达探测距离模型.通过分析防空导弹系统雷达探测距离与导弹杀伤概率的关系,给出了防空导弹在噪声干扰下的杀伤概率模型.通过算例,对所给出的模型进行了分析验证.