《电讯技术》专题资料《近空间飞行器测控与信息传输技术》题要（二）

临近空间低动态飞行器超视距测控数据链设计（吴潜）介绍了飞行器飞行高度与通视距离、可靠通信覆盖半径的关系。针对临近空间低动态飞行器大范围测控通信覆盖要求,分析了超视距测控数据链中继平台资源,提出了超视距数据链的组成、功能与性能要求,并以Ku频段卫星资源为例,对数据链参数进行了设计,对数据链关键技术进行了讨论。     

临近空间预警探测应用分析

介绍了临近空间和临近空间平台的概念,描述了无人机、隐身飞机、巡航导弹和弹道导弹等先进飞行器给预警探测系统带来的挑战,继而分析得出预警探测技术发展所应需满足的六点能力需求。通过对临近空间预警探测系统概念的描述和能力分析．认为临近空间预警探测系统能够对多种类型的飞行器进行有效的探测、预警．提高预警概率和预警时间．是夺取信息权的有效手段。     

临近空间高超声速目标跟踪技术及展望

临近空间高超声速目标对空间防御系统和跟踪技术提出了挑战。文中简要介绍了临近空间高超声速目标的特点;从跟踪算法和目标探测技术两个方面概述了当前临近空间高超声速目标跟踪技术的研究现状;从滤波算法、目标运动模型、目标探测系统和信号处理方法等方面分析了临近空间高超声速目标跟踪技术的发展趋势,提出了一些思考及可行性建议。     

地基雷达部署对探测临近空间高超声速目标影响研究

针对不同地基雷达(GBR)部署方式对探测临近空间高超声速目标的性能影响问题,该文建立临近空间高超声速目标模型和GBR探测模型,依据目标雷达截面积(RCS)、探测距离和观测角随时间的变化情况,提出检测概率、跟踪系数和资源冗余率3种雷达探测性能评估指标,仿真分析GBR前沿部署、接力部署和要地部署方式对临近空间高超声速目标探测性能的影响。结果表明,前沿部署和接力部署相结合的探测效果好,前沿部署首次发现目标距离远,能提供的预警时间长,要地部署跟踪时间短,资源冗余率高。研究结果具有一定现实意义和工程实践性,能为临近空间预警系统中GBR部署提供理论依据和技术支撑。     

基于作战机群的临近空间通信网体系结构设计

在未来空战中,为实现作战机群之间的超视距通信,提出将临近空间通信平台引入战场。首先结合作战机群战场通信的实际情况,设计了临近空间通信网的网络结构;在此基础上,参考开放系统互连体系(OSI)协议模型和数据链的通信协议模型,设计了临近空间通信网的协议结构;最后对影响临近空间通信网络作战性能的指标进行了评估,结果表明临近空间通信网体系结构的设计具有工程上的可行性。     

临近空间高分辨率偏振成像仪

偏振成像技术在大气探测、环境监测、资源普查和军事侦察应用中具有十分重要的作用,该技术在航空遥感和空间遥感中已经开始使用。临近空间飞行器的发展为偏振成像遥感提供了新的应用舞台,并显示出了明显的优势。本文介绍偏振原理、偏振探测和成像方式,针对临近空间飞行器给出了一种凝视式高分辨率偏振成像系统的方案,并通过论证和分析性能得出了该方案实现的可行性。     

临近空间飞行器军事应用价值分析

随着现代高新技术的快速发展,信息对抗空间不再仅限于陆地、海洋、低空和太空,临近空间的军事化和临近空间对抗逐渐成为各国的研究热点。临近空间飞行器搭载探测、预警,通讯设备及武器平台可以很好地完成定点侦察监视、情报收集、通信保障,攻击空中及地面目标等任务。本文针对临近空间飞行器的军事应用价值展开研究,介绍了现有的飞行器种类及其在军事应用方面独特的优势。分析了临近空间飞行器的应用前景,为我国临近空间飞行器的发展提供了思路,对于我国军事技术变革有着重要意义。     

临近空间红外探测像面照度建模与仿真

低空突防目标飞行高度低、时间短,对其进行有效的探测一直是研究的重点和难题。以2.7 m、4.3 m作为探测系统的中心波长,建立了临近空间红外探测像面照度模型。模拟SBIRS天基红外系统和临近空间探测系统,仿真典型目标弹道,考虑大气影响,得到主动段、被动段红外辐射分别在SBIRS预警卫星和临近空间平台的像面照度及目标背景调制对比度。仿真结果表明:对于低空突防目标,临近空间平台较SBIRS拥有更高的信号对比度及更长的探测时间。在被动段,以4.3 m为探测中心波长探测效果好于2.7 m。     

新型临近空间收发分置反隐身方式探讨

为满足防空系统对抗隐身目标的需求,提出了一种兼备收发分置体制和临近空间优势的新的探测隐身目标的方式,采用新的网格剖分法对临近空间双基地雷达对典型隐身目标F-117A的探测范围进行了计算和仿真;同时在相同性能条件下与单站雷达、地基双基地雷达的探测范围进行了比较,验证了临近空间双基地雷达对抗隐身目标的有效性。     

红外卫星对通用高超滑翔导弹的可探测性分析

随着临近空间高超声速技术的迅猛发展和临近空间高超声速导弹的装备使用,新的军事威胁已成为现实。由于临近空间高超声速导弹飞行弹道低且具有机动飞行的特点,需要对它进行实时探测跟踪才有可能对其飞行弹道进行预测。受地球曲率等因素的影响,地面雷达系统对临近空间高超声速导弹的探测距离有限,且组网探测对雷达数量需求庞大,因此卫星探测是一种较好的手段。对美国当前大力发展的海陆军通用型高超声速滑翔体(Common Hypersonic Glide Body, C-HGB)的红外辐射特性进行了初步分析,并结合高轨红外预警卫星的探测能力,初步分析了预警卫星对处于滑翔飞行阶段的C-HGB的可探测性。结果表明,当前的高轨红外预警卫星难以实现对处于滑翔段的C-HGB的探测,所以需要改进卫星红外探测系统或者组建低轨卫星星座。     

临近空间激光通信信道特性及系统分析

临近空间飞行技术的发展使临近空间激光通信的实现成为了可能。由于临近空间飞行器的飞行特点独特,故信道特性的不同成为临近空间激光通信与一般空间激光通信之间的重要差异之处,因此信道分析是临近空间激光通信的理论研究中的关键内容之一。在分析临近空间激光信道的特殊性的基础上,应用信道衰减和湍流模型,探讨斜程信道随天顶角的变化规律。同时应用光束数值仿真方法模拟临近空间激光信道及通信系统性能,讨论了天顶角变化时衰减和湍流对通信质量的影响,提出对临近空间激光通信系统的可能的重要影响因素。     

基于近空间伪卫星的"双星"增强系统

为解决“双星”定位系统不能实现无源导航的缺陷,提出近空间伪卫星概念,设计了基于近空间伪卫星的“双星”增强系统。分析了近空间伪卫星的需求,确定其活动区域和平台形式。提出近空间伪卫星自身定位的几种形式,比较各自的特点,确定可行方案。不仅提供了一种三维无源导航资源,而且对近空间领域的开发,以及对近空间飞行器的应用提供了更具潜力的发展方向。     

LFM雷达对临近空间高超声速目标的跟踪研究

针对临近空间高超声速目标跟踪的问题,提出了一种ECEF坐标系下基于径向速度补偿和相邻时刻目标量测对消处理的高超声速目标跟踪算法.首先,充分分析了目标高超声速运动对雷达探测跟踪的影响,并在此基础上合理构建了目标高超声速运动下的量测模型,以避免模型失配所引起的滤波发散问题;其次,利用解模糊处理后的径向速度估计对目标高超声速运动引起的高动态偏差做近似补偿,以将问题转换为低系统偏差下的状态估计问题,最后,通过基于相邻时刻目标量测对消处理的单雷达量测方程构建,可有效回避低系统偏差存在下的航迹关联问题,进而实现临近空间高超声速目标的可靠跟踪.仿真结果表明,与现有的临近空间目标跟踪算法相比,该算法具有较高的定位跟踪精度.     

临近空间飞行器应用分析与展望

介绍临近空间的定义,并分析临近空间的特点。临近空间飞行器成为近期研究的热点,各国都在积极开展临近空间飞行器技术的研究。主要以临近空间飞行器为平台,介绍临近空间飞行器平台所搭载的载荷,分析临近空间信息系统的应用现状,并展望临近空间信息系统的发展前景。从总体上看,临近空间飞行器技术尚处于关键技术攻关与演示验证阶段。强大的军事需求牵引和先进的技术推动使临近空间为未来战争的发展展现了美好的应用前景。     

临近空间低仰角信号参数估计的研究

由于低仰角测控通信具有大动态、大范围的多径衰落和多普勒频移,因此低仰角测控通信是临近空间通信的难点。文中主要讨论了临近空间低仰角测控通信中的两个基本问题:临近空间测控通信低仰角情况下的信道建模与仿真,以及临近空间低仰角测控信号参数的估计。通过仿真结果可以看出,文中所提出的最大似然联合估计方法性能较好,在地空二径信道模型中可以达到联合参数估计的CRB要求。     

临近空间目标运动建模与跟踪方法研究

x-43、x-5l等临近空间高超声速飞行器的相继出现,给雷达目标跟踪提出了新的挑战,临近空间高超声速飞行器具有高速度、高机动的特点,常规跟踪算法跟踪性能低,不能满足作战使用要求。本文通过分析临近空间高超声速飞行器的运动特性,建立临近空间飞行器的运动模型,阐述临近空间目标跟踪的技术难点,提出了交互多模型的临近空间飞行器跟踪的方法,并对该算法进行了仿真验证,与传统的跟踪算法比较,该算法的跟踪精度有明显提高。     

基于WiMAX的新型用电信息采集系统的构建

如何有效利用有限的频谱资源,是电力信息化建设中的关键问题。本文提出了利用230M频段来构建一种基于WiMAX宽带无线技术的新型用电信息采集系统;并分别从搭建WiMAX无线基站、升级用电信息采集主站,改造现有用电信息采集系统网络结构及搭建网络智能监控系统等方面探讨了如何构建新型的用电信息采集系统;最后,给出了实际应用效果。实践结果表明230M WiMAX系统是构建面向智能用电领域的低成本、高速、高可靠性的新型无线通信网络,是构建基于多网融合的用电信息采集系统的理想选择。     

Ka频段馈源多波束引导概率分析

针对临近空间高动态飞行器的角度捕获引导问题,从馈源多波束引导与传统引导存在的差异入手,引入一次检测概率与持续检测概率的概念,并结合分组切换影响,设计给出馈源多波束系统引导概率分析方法。分析得出馈源多波束系统的四次引导概率能够超过99.5%,满足任务要求。该分析方法及给出的结论为Ka频段馈源多波束引导自跟踪的工程建设提供技术支持。     

Advances of Reflectometry on Tore-Supra: From Edge Density Profile to Core Density Fluctuations

A new generation of broadband reflectometers based on solid state components has been installed on Tore-Supra. With reflectometers covering the range 50 to 155 GHz, the whole plasma can be scanned. Two X-mode reflectometers (V and W band) are dedicated to electron density profile measurements. Diagnostics are operated routinely with an automatic algorithm to reconstruct the density profile from shot to shot. A fast acquisition mode is available to study short time plasma evolution. For turbulence and transport studies, a third reflectometer operating between 105 and 155 GHz measures density fluctuations in the plasma centre. Sensitive to large scales, it can retrieve density perturbation due to MHD modes or broadband turbulence. Lastly, a Doppler reflectometer, based on back scattering, is being installed for measuring the poloidal rotation and fluctuations amplitude at higher wave numbers.