水面导航与监视雷达技术进展

国土与领海安全以及水面和海洋经济的发展,对水面导航与监视雷达提出了新的需求。梳理了水面导航与监视雷达的应用功能需求变化,综述了近十年来国内外的最新产品与技术发展状况,分析了该类雷达相关技术的一些发展方向,指出综合集成多种雷达体制、多频段、多极化与多功能将是新产品的常态,基于特征的目标检测与弱小目标检测前跟踪是学术研究的主要方向,经典的目标检测与跟踪算法仍然在工程应用上持续完善。     

The theory of functionals of stochastic backscattered fields

The theory of wave scattering by anisotropic statistically rough surfaces, which is an important part of statistical radiophysics, is considered. A new analytic method is developed and generalized for solving problems of radar imaging. The method involves analytic determination of the functionals of stochastic backscattered fields and can be applied to solve a wide class of physical problems with allowance for the finite width of an antenna’s pattern. The unified approach based on this method is used to analyze the generalized frequency response of a scattering radio channel, a generalized correlator of scattered fields, spatial correlation functions of stochastic backscattered fields, frequency coherence functions of stochastic backscattered fields, the coherence band of a spatial-temporal scattering radar channel, the kernel of the generalized uncertainty function, and the measure of noise immunity characterizing radar probing of the Earth’s surface or extended targets. The introduced frequency coherence functions are applied for thorough and consistent study of techniques for measuring the characteristics of a rough surface, aircraft altitude, and distortions observed when radar signals are scattered by statistically rough, including fractal, surfaces. To exemplify urgent applications, radiophysical synthesis of detailed digital reference radar terrain maps and microwave radar images that was proposed earlier is considered and improved with the use of the theory of fractals.     

二次雷达波束控制系统设计

传统的二次雷达通常采用机械扫描的工作方式。基于无源相控阵天线体制的二次雷达作为一种新体制的雷达,是为了适应重点空域警戒功能而发展起来的。波束控制系统是该二次雷达的重要组成部分,其基本功能包括:相位控制、同步控制、数据传输以及信号自检。二次雷达波束控制系统采用了基于嵌入式计算机和网络的集中式波控方案设计。在波控处理流程中,作者采取了软件和硬件的双重同步手段。在波控数据的布相方法上,采用二级缓存同步布相的方法。在实践过程中证明,基于嵌入式计算机和网络的二次雷达波束控制系统具有工作方式灵活多样、波束调度方便、可靠性高等优点。     

基于对海警戒雷达与无源监视雷达的对海协同探测系统

重点论述基于对海警戒雷达与无源监视雷达组网技术的对海协同探测系统,探讨该组合在雷达"四抗"方面的实现及其优势。     

塔康地面设备派生出监视雷达可行性讨论

本监视雷达测向功能利用塔康导航系统各机载塔康设备发射询问脉冲信号的随机性及非相干性,增加独立于塔康地面设备的信号接收装置;测向天线利用9个垂直极化无反射板水平全向性阵元构成单层圆环阵,装在地面塔康天线顶部,与塔康天线组成整体圆柱阵天线,在塔康设备中增加询问信号的接收和处理电路实现对飞机方位的计算。机载塔康设备间的空空测距功能,为本监视雷达实现地对空逆向测距提供了可能性,其工作波道应是空空测距波道;本监视雷达的测距上行发射询问脉冲由地面塔康发射机在主、辅基准脉冲中后的短暂间隙发射,而其对应的下行应答脉冲由本监视雷达的独立接收信道接收。     

空间目标雷达轨道改进原理及工程实现

空间目标监视雷达是空间监视领域的骨干装备,与常规防空雷达相比,需要增加空间目标轨道确定核心功能,而轨道改进是实现该功能的重要组成模块,轨道改进模块的研制涉及非常复杂的航天动力学知识,这对从事雷达系统设计的非轨道力学专业的研究人员来说带来极大困难。为此,本文以空间目标雷达定轨中的批处理轨道改进计算为例,介绍了它的数学原理,给出了程序设计思路和函数接口实现,并与ODTK软件进行了仿真对比。实验结果验证了软件设计的有效性,表明本文设计的函数接口可以辅助科研人员进行雷达系统设计。     

Application of synthetic-aperture radars for measuring the Faraday rotation angle

The influence of the ionosphere on polarization characteristics of the electromagnetic radiation of a spacebome synthetic-aperture radar is analyzed. The value of the Faraday rotation angle of a linearly polarized wave radiated by this radar into the ionosphere is estimated for a comparatively long-wave band. A technique is proposed for determining the Faraday rotation angle by measuring the reflectivity of the Earth’s surface with a polarimetric radar. This technique is independent of the mapped geometry and orientation of reflected elements of the Earth’s surface.     

空间目标的雷达定轨实时识别问题研究

反导预警雷达在弹道导弹探测模式下可观测到许多低轨卫星,由于作战使命的定位,这些观测数据被直接丢弃,导致其作战效能没有被充分发挥.为进一步挖掘反导预警雷达在日常值班状态下的空间目标监视潜能,本文针对反导预警雷达的工作特点,首先阐述了基于轨道根数的空间目标识别的基本数学原理,其中包括坐标转换、轨道确定和轨道匹配等核心处理步...     

车载视频监控系统的研究与实现

随着人们生活质量不断提高,汽车数量与日俱增,行车的安全变得越来越重要。根据现有的倒车雷达、视频监控等技术,提出了一种基于超声波测距的视频监控系统。采用HY-SRF05超声波测距模块,将各路距离信号传送给STC89C51单片机进行处理,再通过RS232串口将数据传输给凌动AtomD525主板,以实现最近距离的摄像头图像的自动切换。视频采集卡采用同三维T301系列,视频显示窗的自动切换由各路距离信号进行控制。     

基于塔康地面设备的监视雷达对机群测距测位的探讨

本文讨论了在塔康地面设备基础上,增加数字测位9阵元圆环阵和相应接收电路,使塔康地面设备兼具监视雷达的功能;利用机载塔康接收机的空空测距工作方式,在塔康地面设备主基准脉冲群后空闲时刻和第一辅助基准脉冲后空闲时间发射并由原塔康圆柱阵天线辐射对空测距询问脉冲,同时实现了对机群的测距和测位功能。     

多点定位场面监视雷达信号处理方法探究

多点定位场面监视技术是一种先进的低空飞行器场面监视方案。多点定位系统利用多个机载/地面雷达站,通过信号时差计算从而确定目标的具体位置。多点定位系统可以迅速便捷的对水面舰船或机场等场面上的低空飞行器等移动目标进行探测和监视,配合ADS-B场面监视、X波段场面监视雷达等地面监视手段可以最大程度的对飞行器动态进行精确掌握,从而确保飞行器在机场范围内的安全。     

某对空情报雷达同频异步冲击干扰抑制方法研究

 多部雷达同时同地工作面临电磁兼容问题,某对空情报雷达因对方同频段雷达发射机产生的冲击干扰严重影响了探测性能.本文根据干扰特性提出一种基于恒虚警检测的冲击干扰时域抑制新算法.该算法应用恒虚警方式自适应设置干扰检测门限,利用逻辑判断进行干扰定位,增强了干扰检测的鲁棒性;运用时域相消在滤除干扰的同时保留了地杂波,防止因杂波泄漏而降低雷达探测性能.实测数据处理验证了算法的有效性.     

对空监视情报雷达宽带技术应用研究

对一种对空监视情报雷达采用宽带技术提高目标监视、跟踪性能进行了分析和仿真,研究了多径传播引起的分裂波瓣,其凹口以及峰值所在角度,并且对多频点的雷达威力进行了合成分析.结果表明,适当增加雷达系统带宽,可以大大减少由于多路径传播造成的波瓣分裂影响,进而比较显著地提高情报雷达的目标监视和跟踪性能.其结果对于要求具有自动检测和跟踪的对空情报雷达特别重要.     

星载海洋监视雷达系统

文中在比较星载海洋监视设备特点的基础上,指出了雷达用于海洋监视的独特优势,并对假设的星载海洋监视雷达系统的工作波段、工作模式、威力覆盖、检测能力进行了具体讨论,分析了星载海洋监视雷达的关键技术。最后指出随着技术的发展,雷达必将成为下一代星载海洋监视的首选设备。     

机载海面监视雷达技术特点及发展趋势

针对机载海面监视雷达的技术要求,文中从海杂波幅度特性和空时维相关特性2个方面分析了海杂波抑制技术;然后,又从雷达显示及雷达成像的角度阐述了海面目标特性判别技术;最后,提出了机载海面监视雷达功能多样化、处理智能化及界面人性化的发展趋势。     

Radar Systems Considerations for Phased Array Aperture Design Using Conformal Transformations on Riemannian Manifolds

Static and rotating phased array radars are analyzed using conformal co-ordinate transformations on Riemann manifolds. By the use of a suitable metric tensor on a Riemann surface we obtain an expression for the parametric distance between two points that is used to calculate the area of surveillance mapped on to the vv-plane. The invariance of the beamwidth in vv-space allows us to determine the total number of beams required for scanning while the total search function time is obtained as an integral representing the volume under a Riemann time-manifold. Co-ordinate transformations are obtained for rotating arrays based on Sanson-Flamteed projections and we derive the corresponding search function times for each radar type. The packing densities of the beams are examined for both static and rotating arrays and we examine the number of radiating elements that are required so that free-space surveillance time is maintained on the basis of the number of array faces in simultaneous use.     

轻型高机动低空监视雷达结构技术研究

随着我国低空空域的逐步开放,小型无人机等军用和民用低空飞行器日益增多,针对边境、海岸、重要设施及临时性热点重点区域的低空空域监视任务越来越重。传统的大型低空监视雷达在空域监视方面虽具有强大功能,但系统庞大、操作复杂、转场架设效率低且费用昂贵,已不能适应新的需求。文中基于轻型化和高机动性的设计思想,深入研究了总体布局技术、一体化天线技术和机动平台技术,构建了一种新型低空监视雷达结构,并通过仿真分析和试验样机验证了该结构的可行性。设计思路和方法可供同类产品参考和借鉴。     

Necessity and possibility of taking into account of space and time domain parameters of interfering reflections from the underlying surface in the design of anti-interference airborne radar stations for air surveillance

The development of anti-interference radar stations is impossible without the knowledge of interference parameters. The main difficulty of designing of anti-interference airborne radar stations for air surveillance is associated with the suppression of reflections from the underlying surface. In order to estimate the azimuthal-velocity parameters of reflections from the underlying surface in airborne surveillance stations with unambiguous distance measurement we implemented the simulation model of digital output signals of a coherent radar receiver. During the model development we used digital maps and an antenna with low side lobe level. With the help of simulations we have justified the necessity and possibility of development of anti-interference airborne radar stations with low-channel design and simultaneous application of direct inter-period and inter-channel correlation connections.     

基于波位的对空情报雷达工作模式识别方法

针对不能正确识别三坐标对空情报雷达工作模式造成的无法进行智能干扰的问题,提出一种基于波位建模的工作模式识别方法。首先,根据三坐标对空情报雷达处理杂波的特点,对工作模式进行划分;其次,进行建模分析和识别置信度计算;最后,利用D-S证据理论对多个传感器获得的信息进行融合,提高识别可信度。仿真结果表明:该方法能够实现对三坐标对空情报雷达工作模式的有效识别。     

天基监视雷达

介绍了天基雷达的三种类型：第一种交会雷达、第二种遥感卫星上的合成孔径雷达(SAR)成像雷达、第三种天基监视雷达，该雷达目前正在大力开发。重点讨论对天基监视雷达的设计要求和具体设计技术。