弹道导弹目标微动特征分析及参数提取

运动特征是弹道导弹雷达目标识别的主要特征之一,在弹道中段真假弹头有着不同的微动特征.针对弹道导弹的3种微动形式（摆动、自旋和锥旋）,给出了对应的微多普勒表达式,分析了其微多普勒的频率特征,提出采取自相关法来提取微动频率,最后仿真验证了所提方法的正确性.     

基于电磁散射数据的进动目标微多普勒仿真与分析

以旋转对称锥柱体弹头为研究对象,建立了目标进动模型,推导了不同类型散射中心的微多普勒理论公式,给出了一种基于静态电磁散射数据仿真进动目标微多普勒的方案．最后,对进动目标的微多普勒进行了仿真实验,验证了理论分析和仿真方案的正确性,实验结果表明基于电磁散射数据仿真的微多普勒可以反映目标较为真实的散射机理,为后续弹道目标特征的有效提取与识别奠定了基础．     

弹头目标的ISAR回波特性分析

针对弹道导弹目标进行逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,对沿轨道高速运动并同时伴有自旋的弹头ISAR回波特性进行了分析.首先建立了弹头目标的运动模型和ISAR回波模型,将弹头的自旋矢量沿雷达视线方向和垂直于雷达视线方向进行分解,然后分别分析了弹头目标的轨道运动和自旋对回波信号的影响,最后进行了仿真分析.理论分析和仿真结果表明:弹头目标沿轨道的高速运动会使目标散射点产生严重的越距离单元徙动,而弹头的自旋会使目标散射点产生严重的越多普勒单元徙动,并使回波多普勒谱展宽,因而这两者都必须进行补偿.     

钟摆目标的微多普勒特征分析与提取

针对室内雷达目标的分类和识别问题,建立了室内钟摆目标的微动数学模型和回波模型,分析了室内钟摆运动产生的微多普勒特征.通过仿真钟摆目标的雷达回波,采用平滑伪Winger-Ville时频分析方法,提取了钟摆目标的微多普勒特征.结果表明:室内钟摆运动产生的微多普勒特征是周期为1/2钟摆周期的正弦调制.从仿真回波中提取的微多普勒特征与理论推导一致,验证了模型及理论分析的正确性.     

复合运动目标微多普勒特征的分析和提取

目标的微运动所产生的微多普勒特征包含了目标的运动和结构信息.针对目标微运动特征的复杂性和差异性,以无旋翼目标和有旋翼目标为背景,分别建立了具有平动、加速与振动特征的散射点模型和具有平动、加速、振动及旋转运动特征的散射点模型,分析了两种模型的微多普勒特征及其差异.通过仿真,采用平滑伪Winger-Ville时频分析方法,从雷达回波中提取了两种复合运动的微多普勒特征,结果与理论推导一致,从而验证了模型及其微多普勒理论分析的正确性.     

空间锥体目标微动特性分析与识别方法

空间锥体目标在大气层外飞行过程中存在不同的微动,目标的微动为进动,诱饵的微动为摆动或自旋.根据目标与诱饵的微动差异,提出了应用特征谱作为识别特征的分类方法.基于多散射中心信号模型,分析了进动、摆动以及自旋调制信号的微多普勒特性.分析结果表明,进动、摆动与自旋目标的微多普勒谱虽然均可以近似为线谱,但是存在明显差异.应用谐波和的形式描述回波信号,并采用特征值分解提取特征谱作为识别特征.仿真结果表明,该方法能够有效地识别目标与诱饵.     

利用最强散射点信息的平动补偿与微多普勒提取

为了解决强噪声和平动调制下多散射点微多普勒提取问题,提出了一种基于最强散射点瞬时多普勒信息的平动补偿和微多普勒提取方法．该方法利用Viterbi算法提取最强散射点瞬时多普勒,根据多普勒率与微多普勒关系提取最强散射点的平动多普勒;通过对平动多普勒的多项式回归得到平动参数,进而重构平动信号,并对回波信号进行平动补偿;通过对补偿后信号时频面进行Hough变换正弦检测来提取各散射点的微多普勒参数．仿真实验结果验证了该方法的有效性和精确性．     

磁性材料在激光优化时自旋—自旋耦合的影响

本文针对磁性材料在激光优化时，其自旋──自旋耦合进行了研究，应用外斯分子场理论推导出磁化强度与自旋耦合的交换积分的反比关系。进而从理论上进一步证实磁性材料自旋取向有趋平行的变化趋势。     

一种旋翼类飞机的架次分辨方法

针对旋翼类飞机回波中数据缺失和微多普勒调制干扰的问题,提出了一种旋翼类飞机的架次分辨方法.该方法首先利用平滑l0范数重构算法(SL0)将稀疏回波重构成原始回波;然后利用复数经验模态分解(CEMD)方法对旋翼类飞机回波进行分解,从中分离出旋翼回波和机身回波;最后在多普勒域对机身回波进行处理,分辨出目标架次.仿真结果表明,...     

偏转弹头导弹动力学建模研究

偏转弹头导弹是一种新颖的变外形导弹,通过操纵弹头相对弹体偏转改变导弹的气动特性并产生机动过载。而弹头偏转造成的影响并不局限于气动方面,导弹的动力学模型本身也随之改变。为了发展偏转弹头技术,对其进行动力学建模研究十分必要。文章采用质点系的动量定理和动量矩定理推导了偏转弹头导弹的动力学模型,引入矢量的代数表达形式精简了推导过程,并且采用定性分析和仿真的手段对动力学模型进行了适当的简化,兼顾了模型的精确性和适用性。     

基于自适应线调频高斯基展开的参数识别方法

提出了用自适应线调频高斯基展开及其自适应谱进行参数识别的时频分析方法.用线调频高斯基函数自适应地对响应信号进行匹配分解,得到信号的线调频高斯基展开及其自适应谱.根据自适应谱从响应信号中重构出具有单频特性的振动信号,再由单自由度系统的参数识别方法识别系统的模态参数.并针对一多自由度系统具体论述了固有频率、阻尼比和振型的识别方法,识别结果与理论结果吻合较好.该方法不需要输入信号,并对平稳、非平稳信号均适用,且具有较强的抗噪声能力.算例分析说明提出的方法是参数识别的有效方法之一.     

导弹动态回波序列仿真及平动补偿研究

通过分析弹道目标的运动特性,给出了弹道、目标微运动、雷达观测三者相结合的仿真方法;根据仿真计算的飞行弹道背景中雷达观测的目标姿态角,结合弹道目标的静态数据,由此生成弹道导弹动态雷达回波序列．利用典型进动弹头目标的仿真结果,分析弹道类目标平动给微多普勒带来的影响,采用最小熵的平动补偿方法,去除径向加速度对微多普勒分析的影响．仿真结果说明该方法能够有效补偿平动影响．     

弹道导弹中段目标特性及识别综述

目标识别是弹道导弹防御系统中的核心难题之一。首先,分析了弹道导弹在中段的飞行特性,介绍了弹道导弹在中段可能采取的突防措施。其次,分析了当前弹道中段目标的识别方法:基于一维距离像目标识别、基于微雷达散射横截面积(radar cross-section,RCS)目标识别、基于微多普勒目标识别、基于温度变化率目标识别、基于红外成像目标识别以及对有源假目标的识别。最后,对各识别方法的优劣及发展前景作了简要分析。     

组网雷达弹道目标三维进动特征提取

针对单部雷达观测目标存在视角局限性的问题,提出了一种基于组网雷达的弹道目标三维进动特征提取法.首先,雷达网中各雷达分别从弹道目标的时间距离像信号中求得强散射点径向距离变化线性和信号,通过频谱分析估计出目标的自旋、锥旋频率以及进动角;然后,组网雷达通过系数加权法对各雷达得到的上述参数进行融合处理以提高参数精度;最后,根据雷达观测视角与微多普勒信号之间的关系,通过构造多元非线性方程组,进一步精确求解目标的三维进动参数.仿真实验证明,该方法既有效地提高了参数的估计精度,又得到进动目标的三维微动参数.     

天波超视距雷达弹道目标检测判别问题研究

弹道目标（运载火箭、弹道导弹等）助推段的弹体RCS较小,属于高速高机动小目标,天波超视距雷达（Skywave OTHR）很难通过相干积累来检测弹体回波,然而高空中尾焰回波的RCS值比弹体RCS值大1-2个数量级,Skywave OTHR可以通过探测尾焰回波来实现弹道目标检测。为此分析比较了常规目标、流星余迹和弹道目标特别是尾焰回波信号的频域特性,系统归纳了导弹目标尾焰特有的频域特性,提出了二维十字窗S-CFAR检测判别弹道目标的方法。研究结果表明,该方法不但可以抑制噪声,而且可以减小多普勒频率展宽和距离展宽。     

Parameter estimation method for the cone-shaped target under narrow-band radar observation

The parameter estimation for the space cone-shaped target based on precession is very important for target discrimination. This paper proposes a novel parameter estimation method via the scattering centers' micro-Doppler frequency contained in the narrowband echo. After the establishment of the target's precession model, the theoretical variation of top and bottom scattering centers' micro-Doppler frequency are derived, and then the micro-Doppler frequency of the bottom scattering center is expanded, and the relationship between the expansion coefficients and the target's size and precession parameter is analyzed. Finally, a linear system of equations is established to solve the expansion coefficients with the top and bottom scattering centers' micro-Doppler frequencies, and then the target's size and precession parameters are calculated based on the coefficients. Experiments based on electromagnetic computation data indicate that the proposed method is valid and accurate.     

Micro-Doppler parameter estimation from a fraction of the period data with the MMSE criterion

The micro-Doppler characteristic of a rotation target can be represented by a sinusoid. Sometimes the integrating time is shorter than the rotation period. In this case, a new method based on the minimal mean-square error(MMSE) for estimating the micro-Doppler parameter from a fraction of the period data is proposed. The error function is constructed between sinusoid and micro-Doppler signal extracted from the time-frequency distribution of the echoes. Solving the error function in the criterion MMSE, we can obtain the rotation micro-Doppler parameters, i.e. rotation rate and rotation radius. We also prove that the discretisation error and Gaussian white noise induced by extracting the micro-Doppler signal have little effect on the accuracy of the estimated parameters. The validity and accuracy of the proposed method are evaluated via both simulation and experimental data.     

运用AHP和云重心评价法的弹道导弹威胁评估

弹道导弹技术的发展和应用,对我国的安全环境造成了严重的威胁,合理地运用科学方法对弹道导弹威胁进行评估,可为我国的弹道导弹防御系统的发展和建设提供辅助决策的科学依据.通过确定弹道导弹威胁评估指标集,综合AHP和云重心方法的有关知识,建立各指标的云模型及其多维加权综合云的重心表示;应用云重心评价法给出威胁度的定量评估值,结合实例分析得出：该方法评估弹道导弹威胁可减少人为主观判断引起的偏差,具有可操作性.