低截获主动声纳信号特征研究

为正确设计低截获主动声纳的信号,在推导声纳截获概率因子方程的基础上,对低截获主动声纳信号,从低频、大时宽带宽积、复合码制、随机或非线性、时频捷变、能量效率等6个角度分析了信号的特征。结果表明,采用低频、宽带、符合编码脉冲串信号以及低功率发射是提高主动声纳低截获性能的重要手段。     

基于直接序列扩频的鱼雷低截获概率信号及检测技术

基于直接序列扩频信号的低截获特性,进行了直接序列扩频(DSSS)信号波形设计,包括DSSS的原理及特性、扩频序列的生成方法和性质。研究了DSSS信号的最佳检测方法,即匹配滤波器检测。通过仿真,分析了DSSS信号在理想情况下的低截获特性。理论分析和数值仿真结果表明,DSSS信号具有大的时间带宽积、低的功率谱密度、良好的分辨性能,波形具有随机性,类似白噪声,具有很好的低截获特性。     

一种具有低截获特性的组合调制雷达信号

针对雷达在现代电子战争中采用简单调制的电磁波信号容易被远距离的敌方电子侦察设备截获的问题,提出了一种线性调频和Taylor四相码的组合调制雷达信号,通过理论分析和计算机仿真,给出了信号的波形,画出了模糊图,分析了距离分辨力、速度分辨力和低截获特性,结果表明该信号具有线性调频和Taylor四相码2种信号的优点,是一种具有“图钉”型模糊函数的低截获概率信号．     

融合卷积特征与判别字典学习的低截获概率雷达信号识别

针对低截获雷达信号通常采用人工特征选择,且在低信噪比、样本数量少情况下识别率低的问题,提出一种融合雷达信号时频图像的卷积特征与字典学习识别算法。该算法以表征信号调制方式的时频图像为基础,通过时频变换获得信号的二维时频数据,输入到LeNet-5卷积神经网络中。网络通过美国MNIST数据库手写数据集进行预训练,将预训练后网络中的2～6层网络参数迁移到新的LeNet-5中,取出第6卷积层的数据作为提取的卷积特征。使用判别字典学习方法进行识别。仿真结果表明：通过预训练处理能够加快网络的收敛与优化,有效提取到每类信号的卷积特征;与文献［4］、文献［24］、文献［25］、文献［26］中4种算法相比,利用判别字典学习能够在样本少、低信噪比情况下取得较高的识别率。     

近距空空导弹中末制导导引头交接班策略及截获概率研究

文中针对无数据链发射条件下的复合制导方式,提出了一种适合于实际工程应用的近距空空导弹中末制导导引头交接班策略,用来得到导弹交接班时刻,最佳飞行方位,导引头初始预偏角.同时根据新一代近距空空导弹的技术特点,设定目标的多种典型机动运动方式,给出具有随机启动时刻的目标机动域,以及导引头截获概率的计算方法.以截获概率为性能指标,对这种方法进行讨论,得出目标机动对导引头截获概率的影响.实例仿真结果初步证实该策略方法是简便可行的.     

基于机会阵投影面的低截获概率雷达目标搜索设计

针对进一步降低机载机会阵雷达的截获概率问题,采用机会阵投影面作为雷达天线孔径,相控阵-多输入多输出（MIMO）体制作为雷达工作模式,设计了机会阵投影面雷达的子阵划分形式,建立了以峰值功率、脉冲宽度、搜索帧周期、子阵数目和脉冲积累数作为优化参数的低截获概率雷达约束优化模型;在满足一定检测概率和时间约束条件下,以最小化雷达信号的被截获概率为目标函数,采用遗传算法对模型参数进行了优化求解。仿真结果表明,参数优化后的模型可以在满足目标检测的性能下进一步提高机会阵投影面雷达的低截获性能。     

一种基于数字信道化的低截获脉冲压缩信号优化检测方法

针对脉冲压缩体制雷达信号在数字信道化接收机中引起的跨信道以及低截获问题,提出了一种基于数字信道化的低截获脉冲压缩信号优化检测方法。首先采用多相滤波数字信道化方法来抑制脉冲压缩信号频谱泄漏;然后优化检测方法,采用幅度中值滤波降低相位跳变点对检测脉冲的影响,采用相位差非相参积累提高脉冲压缩信号的检测灵敏度;最后进行脉冲整合,对跨信道信号进行时频两维信息拼接处理,对分裂信号进行恢复。该方法与传统检测方法相比,提高了对脉冲压缩信号的检测能力,并且能够解决由数字信道化引起的脉冲压缩信号失真问题,有效提升了反辐射导引头对脉冲压缩信号的适应能力。该方法已通过仿真验证并实现应用。     

基于LAS码与混沌的水下LPI波形设计

鉴于水下探测对低截获概率（LPI）波形特性的需求,将混沌序列连续化后用以相位调制得到基本波形,然后用大区域同步（LAS）码对其分别作脉内、脉间调制设计出2种新波形,借助其模糊图的零延时切面和零频移切面直观比较了新波形与连续波（CW）、线性调频（LFM）、二进制相移键控（BPSK）、Costas等4种典型水下探测波形的分辨特性,并通过时间分辨常数和频率分辨常数作出量化分析。模糊图的非零频移切面被用以理想背景下各波形的多普勒敏感性比较,并通过Q函数进一步比较了它们的抗混响能力。对比分析表明,新设计的2种波形具有出色的距离分辨率和多普勒容忍性,且在整个实际所需探测速度范围上有很强的抗混响能力。     

直升机载空空导弹系统误差与截获概率研究

分析了系统误差合成、导引头截获概率和误差分配的方法,据此对直升机载空空导弹系统进行误差分配,并对截获概率的影响因素进行仿真计算。研究结果表明,数据链是直升机载空空导弹实现载获概率指标的必要条件,导引头探测距离对直升机载空空导弹射后截获概率的影响显著。     

基于MGEKF的被动声纳目标探测数据融合仿真模型开发

针对水面舰编队联合反潜战中目标探测数据融合建模的需求,研究了被动声纳目标探测的修正增益卡尔曼滤波算法,设计了一种在分布交互仿真系统中使用Simulink滤波模型的方法,采用了共享内存技术和Simulink的S函数作为接口与Simulink模型进行数据交互和同步,完成了基于Simulink的角测量系统的被动声纳探测数据融合仿真模型开发。仿真结果表明,该数据融合仿真模型可满足分布交互仿真系统实时性要求。     

反鱼雷鱼雷拦截弹道及拦截概率

通过分析反鱼雷鱼雷的2种不同拦截弹道,建立了迎面逆弹道拦截和直接直线拦截方案的数学模型,讨论了来袭鱼雷方位角和反鱼雷鱼雷发射角之间的关系,采用蒙特卡罗法,仿真计算了本舰对来袭鱼雷的测距和测向误差对反鱼雷鱼雷拦截目标概率的影响,同时讨论了拦截弹道与反鱼雷鱼雷性能的关系。结论表明,迎面逆弹道拦截方式具有更高的拦截概率;对来袭目标实现准确定位能有效的提高反鱼雷鱼雷对来袭目标的拦截概率;增加反鱼雷鱼雷的自导探测距离和搜索扇面角能有效提高对来袭鱼雷的拦截概率。     

反鱼雷鱼雷拦截概率影响因素仿真分析

为研究影响反鱼雷鱼雷拦截概率的主要因素,根据想定的反鱼雷鱼雷拦截态势建立了鱼雷弹道模型以及舰艇规避模型,通过仿真计算,定量分析了探测误差、自导作用距离和自导扇面角对反鱼雷鱼雷拦截概率的影响。仿真结果表明,提高对来袭鱼雷的定位精度,增大反鱼雷鱼雷自导作用距离和自导扇面角,可以有效提高反鱼雷鱼雷拦截概率。     

AUV前视声纳模拟及避障研究

基于软件平台MultiGen Creator和Vega,在虚拟环境下模拟自主水下航行器的避障过程,在HP工作站上开发了自主水下航行器避障视景仿真系统,提出了一种前视声纳的仿真方法,利用Vega提供的碰撞矢量函数和自定义的Volume碰撞方式,模拟前视声纳的功能,并利用声纳所测得障碍物的数据实现了虚拟环境下自主水下航行器的避障。仿真结果表明,该视景仿真能够使仿真系统更加逼真和接近于实际情况,并且满足系统仿真的实时性要求。     

反舰导弹现在点射击捕捉概率的计算方法

针对传统反舰导弹现在点射击捕捉概率计算方法存在的不足,对反舰导弹现在点射击捕捉概率计算方法进行研究。阐述现在点射击使用的基本条件,根据导弹雷达扫描特征、目标运动特征及反舰导弹自控终点分布,确定了现在点射击目标位置域模型。并利用搜索论原理,结合实际战斗中目标的分布特征,推导出捕捉概率公式。结果表明,该方法能提高射击解算、决策的准确性,对中远程反舰导弹的战术使用具有一定的意义。     

基于非线性最小二乘的双基地声纳定位优化算法

双基地声纳定位是一种重要的定位方法,采用优化算法来提高定位精度是其重要的研究内容。本文采用了将双基地声纳定位方程转化为非线性最小二乘(NLS)问题的技术方法,并后置最优化方法LMF算法,研究了基于多基地接收源的目标定位性能和定位精度的几何稀释(GDOP),给出了定位误差分布。通过数值仿真,研究了不同基线长度时双基地声纳的定位精度,并将NLS拟和算法的多接收源定位性能与纯时间估计定位性能进行了比较。研究表明,本文的基于多基地接收源的目标定位方法相对于纯时间估计定位方法提高了定位精度,特别是在相对短的基线(7.4 km基线长度)情况下,可提高30%的精度。该研究为最优化方法在水声定位中的应用提供了依据。     

电磁主动防护系统中拦截效果的仿真计算分析

电磁主动防护系统在未来装甲车辆防护中将会扮演重要角色,文中对电磁主动防护系统拦截来袭目标的可行性进行了分析,采用数值积分法从理论上计算电磁拦截器的拦截概率,并在现有高射速武器射击效力数学模型的基础上,建立适用于本系统的拦截概率数学模型,使用Matlab对多种发射条件下的拦截概率进行了仿真,分析了影响拦截概率的各种误差因素,为完成电磁主动防护系统的研制和使用提供技术支持和理论参考。     

改进G-S零点控制算法在雷达中的应用

针对目前对Gram-Schmidt(G-S)自适应零点控制算法的研究大多只停留在理论研究阶段,还没有将其应用于低截获概率(LPI,Low Probability of Intercept)雷达设计,提出一种改进的G-S自适应零点控制算法应用于连续波(CW,Continuous Wave)体制LPI雷达。该算法可以把接收信号中的目标信息去除,只留下干扰信号,进而进行正交化处理,从而防止目标信息被当作干扰抑制掉。阵列方向图、零陷深度和误差分析等仿真结果表明:该算法在保证较快的收敛速度和较好的稳定性的基础上,相对于传统的G-S正交法有10 dB以上的零陷加深,从而验证了该算法能有效提升雷达的LPI性能。     

线性调频和巴克码组合调制雷达信号

针对雷达在现代电子战争中采用单一的线性调频或单一的相位编码信号容易被敌方电子侦察设备截获的问题,提出一种脉内线性调频、脉间13位巴克码相位编码的组合调制信号形式.通过理论分析和计算机仿真,给出信号的模糊图、距离分辨力、速度分辨力以及低截获概率(LPI,Low Probability of Intercept)特性分析,结果表明该信号波形具有近似"图钉"型的模糊图和良好的距离及速度分辨力.最后进行了LPI性能分析,表明该信号形式降低了截获概率因子,提升了雷达的LPI性能.