晴空飞机尾流的雷达探测性能分析

该文分析了晴空飞机尾流RCS(雷达截面积)的频域特性和时变特性,导出了相参多普勒雷达探测飞机尾流的LMP(局部最大势)检测器及其检测概率、虚警概率的解析表达式,在此基础上导出了尾流探测的雷达方程。仿真分析结果表明:垂直入射的尾流探测性能一般优于斜入射探测;当雷达观测时间较长时,斜入射探测性能随雷达距离分辨单元的增大而改善;对于单位长度RCS为-80~-60 dBm2/m的飞机尾流,其雷达探测距离可达30~100 km。     

含曲柄连杆机构的俯仰传动装置

某雷达采用了“含曲柄连杆机构的俯仰传动装置”,原俯仰范围为-2°~ 30°。本文通过分析计算,分别讨论在不增大原电动机功率的前提下,能否实现俯仰范围为-2°~ 60°和俯仰范围为-2°~ 90°这二种工作状态的可能性。     

一种反演中高层大气密度的新方法

利用昆明电波观测站（25.6°N,103.8°E）的全天空流星雷达（All-sky Meteor Radar）和ST（Stratosphere-Troposphere）雷达于2014年特殊联合观测试验期间获取的数据,在确定了昆明地区中层顶位于流星峰值高度的情况下,根据温度梯度法得出的温度,使用大气物理压强温度公式,提出一种计算大气密度的新方法.研究发现,流星雷达的峰值高度与反演得到的大气密度走势基本相符,两台雷达得到的大气密度剖面存在很好的一致性.本文提出的方法,可以准确获得昆明地区上空85~94 km高度的大气密度,为探测中高层大气相关参数提供了一种新的途径.     

激光云高仪探测青藏高原夏季云底高度的研究

为研究青藏高原云底高度的特征,于2014年7月7日至2014年8月30日,在那曲地区(31.48°N,92.06°E),使用CL31云高仪进行云底高度观测,共获取55days的有效探测数据。初步统计分析表明,55days观测数据缺测率为0.4%,基本实现每天24h的全覆盖观测。CL31激光云高仪最大观测高度为7.6km,对0~7.6km高度范围内全部观测数据进行每小时平均。统计结果表明:那曲地区夏季有云存在的概率为78%,其余情况为晴空即无云情况。单层、两层和三层云的存在概率分别为65、12和1%,以单层云为主且有明显的日变化。夏季云主要分布在距地面2~6km高度,平均云底高度为2.58km。受云高仪探测高度的限制,没有考虑7.6km以上的云。     

弹道中段雷达目标特征仿真

以未来导弹防御系统中先进体制成像雷达的识别手段为研究目标,针对目前主流的雷达目标识别技术,通过理论分析和电磁场仿真计算,分析了弹道导弹中段弹头目标的多种特征。结果表明,通过电磁场仿真计算可以很好地反映弹头目标的RCS特征、高分辨率一维像特征(HRRP)、ISAR二维图像特征和微多普勒特征,弥补了大多数弹头目标不能通过全尺寸暗室测量获取电磁特征的局限性。分析结果有助于支撑弹道导弹目标识别技术的研究。     

固体火箭发动机地面和飞行过程中羽流红外辐射的计算研究

为研究固体火箭发动机地面和高空飞行过程中羽流红外辐射随飞行高度的变化,计算了某型固体火箭发动机在地面试车和7.5~80 km之间一系列高度工况下,发动机内、外流场和红外波段2~6μm的辐射。发动机内流和羽流流场采用非平衡化学冻结模型计算,高温Al2O3颗粒和燃气组分混合的羽流辐射场采用FVM模型计算,其中燃气组分的光谱特性用WSGG模型计算,Al2O3颗粒的光谱特性用Mie理论计算。研究了2.7~2.95μm、3.6~3.85μm和4.2~4.45μm三个波段,羽流高温核心区表面的辐射强度;以及高温核心区在轴向主平面和法平面上,0°、45°和90°三个视角的辐射亮度。研究发现:随飞行高度上升,环境压力下降,羽流体积膨胀,其中高温核心区气相温度迅速下降,Al2O3颗粒浓度也所有下降,但颗粒温度仍比较高。发动机在地面工作时,羽流的强辐射带沿其轴线呈连续状分布;但在高度小于22.5 km的低空飞行时,羽流的强辐射带除了出口区域以外,还在出口下游的后燃区出现。羽流的红外辐射亮度在纵截面上具有轴对称性。在光谱分布方面,发动机飞行高度小于40 km时,羽流辐射呈现燃气辐射的光谱差异性,但发动机在40 km高度以上飞行时,羽流辐射呈现高温颗粒辐射的光谱连续性。     

区域警戒雷达网优化部署研究

从空域对抗角度,讨论了区域警戒雷达网的分布式检测性能,探讨了区域警戒雷达网中部署雷达数目与该网总检测概率等的关系,并从改善检测概率角度,工程应用中如何合理确定区域网中部署雷达数目进行了讨论,给出了一些有益结论.     

基于低截获概率技术的反辐射导弹对抗研究

反辐射导弹发展十分迅速,直接威胁到各种雷达辐射源的存在,研究合理措施对其进行有效对抗变得十分迫切。随着电子战环境的日益严酷,雷达面临着反侦察、反电磁截获的严峻挑战,隐蔽型的高性能低截获概率雷达应运而生。首先简要介绍了反辐射导弹的工作原理和关键技术,然后针对反辐射导弹,介绍了低截获概率技术,就低截获概率技术对抗反辐射导弹提出了一些可行性方法,为今后对抗反辐射导弹的理论研究和作战应用提供了可行性建议。     

组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。     

昆明平流层-对流层雷达系统及初步探测结果

基于昆明站(25.6°N,103.8°E)ST雷达近一年的风场观测结果给出了5～22.1km高度范围内风场的季节变化特征及利用镜面反射方法和雷达回波功率数据估测了对流层顶的高度.结果显示:17 km是平均风特征发生变化的高度,即17 km以下夏季为西向风和南向风,其他季节为东向风和北向风,而17 km以上纬向风几乎全年盛行东向风,经向风变化则更为复杂,且二者与HWM07模式结果的变化特征不完全一致.估测得到的昆明上空对流层顶高度范围是14～17.6 km,由此推测对流层中强烈的对流活动很可能是形成平均风场该特征的主要原因.     

雷达配置诱饵对抗反辐射导弹的仿真

该文在考虑4臂平面等角螺旋天线双通道幅相组合测向系统工作原理的基础上,确立了测向系统在雷达诱饵合成场中导引信号形成模型,给出了一种简化的反辐射导弹运动模型,获得了分析诱偏效果的计算公式、动态仿真方法及模拟结果。数值计算表明,对于雷达诱饵之间距离为250 m到300 m的情况,通过合理设置诱饵电平可以使雷达及诱饵获得较高的生存概率,而诱饵辐射场初始相位对雷达诱饵生存概率影响相对较小。     

珠海2009年夏季激光雷达探测大气边界层高度数据处理

2009年6月20日~7月20日,中国海洋大学利用研制的可移式多普勒激光雷达系统在珠海市国家气候观象台（N22º 4’54”,E113º 12’50”）进行了为期一月的大气观测实验。报道了可移式多普勒激光雷达系统及观测实验,介绍了大气边界层高度检测原理及应用。利用一阶导数方法,对该系统实测数据进行了大气边界层高度检测和分析,讨论了有云存在时如何同时检测云高和大气边界层高度问题。实验结果表明,该区域和时间周期内的大气边界层高度范围在0.3~1.2km之间,平均高度为0.66km。     

初始对准误差对目标落入概率影响的简化分析

随着现代战争的发展,潜射导弹已成为日益重要的中等规模打击力量,因此,快速而准确地在潜艇上对导弹捷联惯导系统进行初始对准,就成为潜射导弹的一项关键技术。初始对准误差越大,自控终点误差就会越大,目标落入概率越小;另外,目标散布误差越大,目标落入概率也会减小。基于初始对准误差对自控终点误差的影响,综合目标散布误差模型,仿真计算出某型潜射导弹初始对准误差对目标落入概率的影响,结果表明,该型导弹初始对准精度高,结果可信,并且为在项目论证阶段不具备完备的总体数据支持的条件下,进行其他型号导弹的初始对准精度指标分配提供了理论依据。     

风廓线雷达数据获取率的统计分析

数据获取率是反映风廓线雷达探测性能的一个很重要的指标。经统计分析表明,夏季的数据获取率明显高于冬季;边界层风廓线雷达在2.5 km高度以上、对流层风廓线雷达在12 km高度以上,数据获取率随高度升高开始明显下降。如果以全年数据获取率不小于80%为衡量标准,在研制或采购时,确定边界层风廓线雷达的探测威力为2 km,而对流层风廓线雷达的探测威力为12 km,总体来讲比较合理和符合实际。     

利用星载激光雷达研究云层垂直结构及其分布

云的垂直结构（CVS）是云的重要特征量,在大气模式的研究中有着有着十分重要的影响。利用CALIPSO（Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations）星载激光雷达2007年到2010年间的Level 2 Version 3的云数据对中国海及其周边海域的云的垂直结构及其分布随年度和区域的变化进行了统计分析。结果表明：层数不同的云在研究区域内发生的概率（COF）差别较大,云顶海拔高度（LTA）不同的云沿纬度方向的分布差异明显,LTA在10 km到20 km的云出现的概率较高而且大多出现于靠近赤道区域。由于有些云CALIPSO信号不能穿透,可能使云层数以及云顶高度的统计结果偏小。     

利用MODIS数据对北极夏季卷云特性的研究

利用2011~2014年MODIS云产品数据对北极地区夏季卷云的出现概率、云顶温度、云顶高度、光学厚度、有效粒径大小进行统计分析,并讨论了北极地区夏季卷云有效粒径大小和卷云高度的关系。结果表明,北极地区上空夏季卷云出现概率最高,水云较少。卷云云顶温度主要分布在230~272 K(即-43~-5℃),其云顶高度主要在2~8 km,4.5~6 km出现概率最大。卷云的光学厚度主要在小于10范围内。卷云的有效粒径在5~40 m之间,10~20 m出现概率最大。卷云的有效粒径和高度的关系与中纬度地区相反,北极地区卷云高度越高,卷云有效粒径越大。北极地区卷云随着纬度增大,卷云出现概率增加,卷云云顶温度降低,卷云高度增加,卷云有效粒径增大,卷云光学厚度增大。     

基于Sobel算子边缘检测的研究与改进

Sobel算子算法的优点是计算简单,速度快.但是由于只采用了2个方向的模板,只能检测水平和垂直方向的边缘,因此这种算法对于纹理较为复杂的图像,其边缘检测效果就不是很理想.采用0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315° 8个方向模板对边缘进行检测,能较好地检测出不同方向的边缘.首先计算梯度,然后将梯度矩阵转化为灰度图像,使用最大类间方差法找到图片的一个合适的阈值,进行图像的二值化,得到改进后的边缘图像.     

中层顶准单色重力波特性的钠荧光多普勒激光雷达观测分析

利用2011~2013年期间60 h的钠荧光多普勒激光雷达温度和风场数据,采用矢端曲线法提取廊坊上空85~95 km中层顶区域准单色惯性重力波的所有参量,并统计准单色大气重力波的活动特性。获得的85次准单色重力波事件中,上传（下传）重力波64次（21次）,占总数的75。29%（24。71%）。垂直波长（水平波长）和观测周期平均值分别为6。6 km（727。8 km）和7。4 h,分别集中在6~9 km（200~800 km）和2~7 h,固有周期平均值为7。76 h,主要集中在3~9 h,水平传播方向分布比较均匀,没有占主导的传播方向。对于上传重力波,水平背景风在大气重力波水平传播方向上的分量取正值和取负值的概率大致相等,但对于下传重力波,该风场分量取正值的概率大约是取负值的2倍,说明观测到的下传大气重力波在中层顶区域多为顺风传播。     

基于江西地区多卫星数据的气溶胶立体分布研究

利用长时间序列（2007~2014年）的MODIS/Terra数据探讨了江西地区气溶胶光学厚度（aerosol optical depth, AOD）空间变化特征,发现该地区平均AOD呈现由南往北逐渐递增的趋势,其中,九江和南昌达到最高。同时,利用CALIPSO/CALIOP 垂直特征掩膜获得了气溶胶层与云层的混合和分离状态,计算了气溶胶、不同子类型气溶胶和云的垂直概率分布和最大似然高度（maximum probability height, MPH）。结果表明：气溶胶主要聚集在1~3.5 km,气溶胶层和云层混合状态出现的概率高于分离状态。在2～4 km之间,春季污染沙尘出现的概率最高,冬季次之,夏季与秋季相当,而烟尘气溶胶夏季出现的概率最高,春、冬季相当,秋季次之。基于夜间CALIOP数据计算得到的气溶胶和云的MPH均表现出较大的季节差异性。     

前向散射雷达目标回波特性实验

前向散射雷达是一种双基地角接近180°的特殊体制双基地雷达,它通过捕获目标穿越基线时引起的回波起伏变化实现目标的检测,因此对前向散射雷达目标回波特性的研究至关重要。以暗室实测的前向散射雷达回波数据为基础,分析了球体、二面角、三面角、圆柱体雷达目标前向散射场与辐射场相干叠加的综合效应,得出雷达目标进入前向散射区,回波幅度先减小后小幅反弹的规律。该文可以增进对前向散射雷达目标回波特性的认知,为目标检测与识别提供支撑。