毫米波高炮制导系统浅议

高炮制导系统通过对现有装备的信息化改造，在炮弹上加装微型毫米波应答机和航向修正机构。由于弹体旋转，弹上应答机发射的连续波信号被地面接收机接收，变成间断式脉冲信号，其脉冲重频与弹体转速角频率相同，这样即可实时确定炮弹在空中飞行的姿态，使炮弹能在地面制导设备控制下对航向进行修正。该系统在传统的火控系统基础上增加了地面制导系统，采用大功率天线对炮弹飞行轨迹进行覆盖，形成制导信息的上下行链路。     

炮弹起始扰动姿轨耦合建模与微多普勒特征分析

基于动力学与运动学原理的雷达回波建模是炮弹目标微多普勒特征分析与参数提取的理论基础。该文首先对炮弹在直线弹道段受到的起始扰动进行分析,结合炮弹目标动力学方程,建立了以两圆运动模式为特征的炮弹角运动模型,阐明了炮弹目标自旋、章动和进动等角运动的含义;在此基础上,推导了炮弹角运动产生的微多普勒信号参数化表征,获得了炮弹目标角运动对目标回波在信号级的映射关系;然后,对高速自旋炮弹和低速自旋尾翼炮弹两种典型目标角运动受起始扰动影响的雷达回波信号进行仿真和时频分析,并基于炮弹目标实测数据对比验证了理论分析与模型的正确性。通过理论分析、建模仿真与实验验证,丰富和验证了炮弹目标的微多普勒效应理论,为炮弹目标运动特性辨识提供了理论和技术支撑。     

底部刻槽旋转弹丸的RCS特性的分析与仿真

通过理论分析和仿真计算,研究底部刻槽弹丸雷达散射截面的变化与电磁波的极化方向以及电磁波的入射方向之间的变化规律,为利用常规测速雷达测量弹丸的转速和姿态的信号处理方法提供理论依据。     

基于双目立体视觉测量原理的物体运动速度测量

采用双目立体视觉测量系统进行炮弹速度的测量, 实现一种利用无速度测量因素测量设备测速的新方法。选择合适参数的两 台摄像机获得被测物体清晰的像,将两台摄像机搭建成光轴平行的双目视觉测量 系统,获得炮弹在运行过程中的每一时刻的三维轮廓数据,根据获得的三维数据进 行空间位置节点的三维插值,得到炮弹在t时间段内运行的距离,并求取平均 速度。仿真实验结果表明,本文方法可以准确、快速利用无速度测量因素的测量 设备获得炮弹的运行速度。     

毫米波技术用于未制导炮弹的一些考虑

对国内外制导炮弹的研制情况及毫米波技术的现状作了综合分析,对毫米波用于制导炮弹的一些关键技术作了相应的介绍.     

基于图像处理的炮弹运动参数检测技术

为实现火炮试验中炮弹运动参数的自动检测,采用数字高速像机采集炮弹的运动图像,应用数字图像处理技术研究了此类图像的通用提取算法,实现了炮弹特征图像的准确提取,结合炮弹运动参数的测量原理,设计图像检测系统实现了炮弹运动参数的自动检测。对多次火炮试验获得的炮弹运动图像检测结果表明,研究的图像提取算法简单易用,通用性较强,提高了参数测量的精度。目前,已将该图像检测系统应用于火炮试验的数据分析中,取得了较好的效果。     

双天线旋转目标微多普勒特征分析

在旋转目标的飞行过程中,目标的旋转会在回波信号中产生微多普勒调制。合作式的旋转目标常通过机载应答机进行信息传输,理论与仿真分析发现在双天线信号传输模式中,弹体的遮挡效应会对接收信号中的微多普勒调制产生影响。通过建立应答式目标的微多普勒模型,分析应答机天线相对位置与微多普勒相位特征的关系,推导了双天线条件下地面接收信号的微多普勒调制特征,给出了对应时频特征下的接收信号模型,并分析了天线切换带来的实测信号间断性问题,结合信号时频特征提出下一步可行的信号处理方法。     

LFM-PC复合调制信号优化设计算法

针对相位编码(Phase Coded,PC)信号在高速运动平台和高速目标探测中运用存在多普勒敏感问题,研究了一种基于线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和相位编码信号复合调制的宽多普勒容限信号形式——LFM-PC复合调制信号.本文推导了LFM-PC信号的模糊函数,在多普勒容限内...     

MTD脉冲压缩雷达干扰对策研究

针对MTD脉压雷达的干扰问题,以LFM信号为例对雷达工作原理给予分析,结合考察现有的干扰产生手段,总结出对该雷达高效干扰的关键在于相干信号获取、样本信号调制、虚假多普勒生成等途径。重点分析了移频和卷积两种重要调制方式,指出其优缺点和应用限制。此外,分析了多普勒调制的必要性和简单调制的合理性,并阐述了多普勒复杂调制的潜在需求。仿真结果证明了其合理性,并给出了MTD脉压雷达原理性干扰公式。     

基于小波变换的信号突变特征提取与定位

将小波变换应用于多普勒信号分析,研究了小波变换对高速火炮多普勒回波信号突变特征的准确检测和精确定位,实现对炮弹出膛时刻的提取,从而提供每发弹丸的起始时间零点。仿真结果表明,该方法能够有效提取弹丸出膛时刻,具有较高的定位精度。     

基于起伏RCS模型的机载PD雷达相干视频杂波模拟

文中基于起伏散射截面积RCS,对机载脉冲多普勒(PD)雷达的地杂波仿真问题,介绍了基于相干视频信号的模拟方法,给出了具体的公式、原理和步骤。此方法有三个优点:首先,有利于地面散射环境的模拟,其次,用起伏的RCS代替平均RCS,增强了杂波模拟的真实性,最后,由于采用了相干视频信号使杂波的仿真可以应用于信号级的系统仿真中。文中对不同脉冲重复频率(PRF)下的地杂波进行了仿真和分析,讨论了距离模糊和多普勒模糊对杂波谱的影响。仿真结果与理论计算吻合较好,表明这种估算地杂波的方法正确有效。     

XX型炮弹的三轴加速度测试研究

为获取某炮弹在发射过程中弹丸所受环境的三轴加速度信号,研制小体积、抗高冲击、抗高过载的基于压阻式传感器的采集系统．采用Hopkinson杆动态校准传感器灵敏度。通过对存储测试电路模块的缓冲保护,克服试验过程中火炮发射时一系列恶劣环境因素的影响。获得的试验数据为XX型炮弹在发射技术方面的改进提供了必要依据。     

改变散射体RCS方向特性的有源加载方法研究

散射体的雷达横截面积(RCS)随着观测角度的不同而发生变化。对高频区的散射体电磁散射特性进行了建模,根据各个散射中心的位置关系和信号入射角度,计算散射体在特定方向上的RCS。提出了集中式和分布式的有源加载方法改变散射体RCS方向特性,通过施放有源干扰信号使散射体在特定方向上的RCS方向图出现凹点。仿真结果表明,该方法可以有效改变散射体的RCS方向特性,在特定方向上实现散射体射频隐身。     

基于谱熵法的火箭弹开舱点测量研究

提出了一种基于谱熵的火箭弹开舱点测量方法,当火箭弹开舱时,雷达反射截面积(RCS)、多普勒频率突变引起谱熵突变,从而检测开舱点.该方法充分利用了RCS、多普勒突变信息,避免了单独利用RCS、多普勒突变信息带来的局限,解决了相参积累时间短,频域分不开时的开舱点检测问题.实验结果表明,该方法能较精确地测量开舱点.     

地面雷达抗箔条干扰技术研究

箔条是一种重要且有效的无源干扰方式。箔条弹投放之后,其速度下降较慢,雷达截面积迅速变大,此时箔条信号幅度远大于目标机的,而两者在相同的距离门内,导致可能无法检测到目标机信号。本文基于地面雷达系统,提出了在跟踪帧和搜索帧同时使用自适应动目标显示,实现飞机和箔条信号的频域分离;根据含有多普勒频率的线性调频信号经过脉冲压缩处理后峰值点发生偏移的特点,提出了使用大时宽带宽比的线性调频信号,实现飞机和箔条信号的时域分离。进行了雷达信号级仿真实验,结果表明本文提出的措施具有较好的抗箔条干扰能力, 可以快速而正确的获得目标机信号。      

GPS信号的多普勒效应分析

给出了GPS信号多普勒效应以及利用多普勒观测量计算电离层总电子含量的计算公式。利用这些公式及GPS接收机的多普勒观测量对运动多普勒和电离层引起的介质多普勒进行了分析，给出了利用多普勒观测量计算的电离层总电子含量。结果表明：GSP的运动多普勒在正负几千赫兹之间，与运动多普勒相比，GPS信号的介质多普勒要小得多，其量级在10^-2赫兹；利用GPS多普勒观测量可计算电离层总电子含量，其相对变化精度要高于利用伪距观测量的计算结果，但低于利用伪距＋载波相位观测量的计算结果。     

复杂环境下直扩信号侦察技术

侦察设备和目标存在径向速度变化导致接收信号存在多普勒频率变化,这将导致常规方法无法完成直接序列扩频信号(Direct-Sequency Spread Spectrum,DSSS)侦察。针对该情况研究了多普勒频率变化对常规检测方法的影响。提出一种针对多普勒频率变化时的直接序列扩频信号侦察技术,新技术消除了多普勒变化带来的影响,恢复了直接序列扩频信号的周期特征,能够在复杂环境低信噪比情况下完成直接序列扩频的检测和参数估计。理论分析和仿真验证表明该方法具有运算量小、精度高和易于硬件实现的特点。     

SAR image filtering based on the heavy-tailed Rayleigh model.

Synthetic aperture radar (SAR) images are inherently affected by a signal dependent noise known as speckle, which is due to the radar wave coherence. In this paper, we propose a novel adaptive despeckling filter and derive a maximum a posteriori (MAP) estimator for the radar cross section (RCS). We first employ a logarithmic transformation to change the multiplicative speckle into additive noise. We model the RCS using the recently introduced heavy-tailed Rayleigh density function, which was derived based on the assumption that the real and imaginary parts of the received complex signal are best described using the alpha-stable family of distribution. We estimate model parameters from noisy observations by means of second-kind statistics theory, which relies on the Mellin transform. Finally, we compare the proposed algorithm with several classical speckle filters applied on actual SAR images. Experimental results show that the homomorphic MAP filter based on the heavy-tailed Rayleigh prior for the RCS is among the best for speckle removal.     

支持向量机在末制导雷达抗干扰中的应用

针对主被动末制导雷达的多维特征数据融合问题,提出采用支持向量机进行融合识别,以排除各类干扰形成的虚假目标.在定性分析末制导雷达各类干扰源特性的基础上,选取主动雷达目标RCS、距离维尺度、多普勒谱宽和被动雷达在该方位的特征信号检测结果作为参与融合的特征.利用线性支持向量机进行融合.仿真结果表明,仅使用主动雷达特征时,真假...     

基于小波功率谱估计的空间目标RCS特性分析

随着空间技术的研究与发展，对空间目标的监测与识别显得越来越重要。在小波变换的基础上，详细讨论了小波功率谱估计的实现方法，并利用窄带雷达测量获得的空间目标RCS数据，利用Morlet小波对几个空间目标的RCS时间序列进行功率谱分析。并把傅里叶变换同小波变换进行结合，以实现对目标RCS的信号功率谱估计。分析结果反映了目标的某些重要的散射特性。