弹道目标章动特性及其微多普勒研究

章动是自旋弹道目标的一个典型运动特征.文中通过引入初始目标坐标系将摆动、自旋、锥旋3种运动叠加起来,建立了弹道目标章动的数学模型,分析了有翼弹道目标和无翼弹道目标章动特性对雷达回波调制的差异性,推导出了目标章动所产生的微多普勒理论结果,通过仿真实验给出了章动微多普勒的时频分析结果.证明了仿真结果和微多普勒理论结果一致性.     

自旋尾翼弹头的双基地微多普勒研究

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。针对基于自旋尾翼弹头的双基地微多普勒的自旋和结构参数估计问题,该文首先建立了自旋尾翼弹头双基地散射中心的微多普勒模型,然后利用FEKO计算了尾翼弹头的双基地散射系数,通过对散射系数序列的时频分析,验证了模型的正确性,同时总结了自旋尾翼弹头的双基地微多普勒特性,再分析了估计自旋和结构参数的可行性,最后,由于闪烁效应导致Hough变换已不能有效估计参数,该文提出了利用闪烁效应估计参数的新思路。     

中段弹道目标微多普勒历程修复算法

针对由于遮挡效应导致的弹道目标微多普勒历程缺失问题,该文提出一种基于压缩感知理论的微多普勒历程修复算法。首先建立进动目标滑动散射中心模型,分析其微多普勒特性;其次,探究不同观测角度下各散射中心的有效性,分析遮挡效应对于散射中心微多普勒历程的影响;再次,根据观测到的缺失的微多普勒历程,设计压缩感知框架下的观测矩阵,采用SP(Subspace Pursuits)算法对为微多普勒历程进行修复;最后,仿真实验验证了遮挡效应对微多普勒历程的影响以及该文提出的修复算法的有效性。      

进动圆锥弹头双基地微多普勒特性分析

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。该文首先利用由几何绕射理论推导的圆锥弹头散射中心模型确定了3个散射中心分别是锥顶及双基地角平分线在锥底平面上的投影与底面边缘的2个交点;然后建立了进动圆锥弹头双基地微多普勒模型,经化简可知双基地微多普勒模型与双基地角平分线上单基地雷达微多普勒模型相似,且双基地微多普勒幅值为单基地微多普勒幅值的半双基地角的余弦倍,这与单双站散射等效定理吻合;再通过分析3个散射中心的微多普勒模型得出了可用于进动和结构参数估计的3种相关性;最后利用电磁计算软件FEKO计算了圆锥弹头模型的双基地雷达截面积(RCS),通过对RCS序列的时频分析,验证了该文理论分析的正确性。     

基于微多普勒分析的弹道目标识别技术研究

目标微动产生的微多普勒特征,通常被认为是目标独有的特征,可用于确定目标的性质,实现对目标的检测、识别与分类。文中在对微动目标微多普勒分析的基础上,建立了导弹与诱饵的数学模型,采用短时傅里叶变换的方法对回波信号进行微多普勒特征提取,仿真分析了导弹与诱饵的微多普勒特征,通过研究其时频分布特点的差异成功的识别出了真假目标,从而为弹道导弹与重诱饵的识别提供了一个新的有效方法。     

基于微多普勒信息的弹道目标成像

弹道导弹识别是弹道防御系统中的核心问题之一,直接关系到导弹防御系统的成败。如果能对弹道目标成像,则能获得关于目标结构更为丰富的信息。由于弹道目标具有高速自旋的特点,因此基于转台模型的逆合成孔径雷达成像技术对高速自旋目标成像是失效的。针对该问题,详细分析了弹道目标回波模型,并研究了弹道目标时频图的调制规律,在此基础上,提出一种基于微多普勒信息的弹道目标成像方法,实现了对弹道目标二维强散射中心的重构,仿真数据处理结果证明了所提方法的有效性。     

基于微多普勒的圆锥弹头进动与结构参数估计

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。该文首先推导了圆锥弹头的锥顶散射中心和锥底平面上两个滑动散射中心的微多普勒表达式,与由几何绕射理论得到微多普勒时频曲线进行对比,发现锥顶散射中心的微多普勒时频曲线有细小差异,其他两个散射中心的很吻合。通过分析这3个表达式发现3个散射中心的微多普勒具有3种相关性。针对这3种相关性论文提出了在不同入射角下提取微多普勒时频曲线的离散点进行进动和结构参数估计的方法,并进行了仿真实验提取了进动和结构6个参数,且估计效果较好。     

微多普勒理论建模与仿真研究

微多普勒被认为是雷达目标的"惟一"特征,"惟一"是指不同的微运动会有不同的微多普勒,从而基于目标微动差异提取相应的微多普勒特征可用于雷达目标识别.在介绍微多普勒相关概念的基础上,建立了刚体目标的一般微动模型及其微多普勒理论模型,并具体研究了锥体弹头和诱饵的微多普勒.最后通过仿真对雷达回波基带信号采用时频分析方法提取出弹头和诱饵的微多普勒特征,从而为真假目标的识别提供了新的依据.     

弹道导弹弹道中段和再入段弹头红外光学识别方法研究

弹道导弹为实现有效的突破反导防区而不被防御系统拦截,在其弹道中段和再入段采用了多种突防措施,以免受反导系统的搜索、跟踪和识别。反导系统对于来袭弹道导弹弹道中段及再入段的识别可以用微波雷达技术,也可用光学技术。文中主要讨论用红外光学技术设备,通过对目标的温度、辐射强度、红外热图的测量进行目标识别的原理和方法,给出了一些分析计算结果。     

谐振区自旋目标微多普勒效应研究

微多普勒模型建立在散射中心假设基础上,将目标抽象为散射点集,适用范围局限于光学区电磁散射。文中针对谐振区目标微多普勒效应进行研究,利用电磁散射方法对典型几何体的微多普勒进行仿真计算,模拟了典型散射体在典型运动模式下的微多普勒瞬时频谱分布,发现瞬时微多普勒呈现一定频谱分布,与光学区的微多普勒特征呈现本质区别。     

一种蝶形单元的电磁带隙结构的频率特性

电磁带隙结构是光子晶体中的一种,它可以广泛地应用于微波、毫米波波段.研究了一种具有蝶形单元的电磁带隙结构,通过理论分析获得它的ABCD矩阵,将ABCD矩阵转换为散射矩阵,进而得到该结构的频率特性.在这种电磁带隙结构中引入缺陷,采用同样的分析方法获得它的频率特性.通过仿真计算可以看出,具有蝶形单元的电磁带隙结构大约有2.8 GHz带宽的阻带,相对带宽为52%;而具有缺陷的电磁带隙结构在阻带中形成一个具有一定带宽的通带,且通带的频率很容易调整.     

激光照明的大气后向散射理论模拟和试验研究

分析了瑞利与米氏散射模型的后向散射对 激光照明的影响,讨论并计算了不同气溶胶模型的散射相函数。建立了激光照明后向散射的物理模型,提出了具有实际应用价值 的后散射影响函数及其解析表达进行了理论分析。利用面阵CCD 探测器对实际大气条件下后向散射对照明的背景干扰进行了测量,对模型理论进行验证。     

基于Split-Field FDTD法的近埋地无限长散射体二维算法

提出了一种基于周期结构split-field FDTD法的近埋地无限长散射体二维算法.该方法根据散射体轴向均匀性将三维split-field FDTD法转化为二维算法,减少了内存和计算量,可分析斜入射脉冲波照射下近地、埋地无限长散射体散射问题.为了进一步减小计算量,连接边界上的入射波(地上为原始入射波和反射波的叠加,地下为透射波)采用一维FDTD法引入.吸收边界采用了UPML匹配层,导出了适用于split-field FDTD算法与有耗介质匹配的UPML方程.通过数值算例,验证了此二维算法应用于近埋地无限长散射体问题的有效性和实用性.     

风轮机雷达散射特性仿真及微多普勒特征分析

风轮机复杂的电磁散射特性,会对其附近的空管通信、导航和监视等电子设备产生严重影响.研究风轮机的电磁散射特性,可为风轮机杂波检测和抑制提供理论依据,对保证空中交通安全具有重要的意义.论文首先基于风轮机散射点叠加的理论,考虑了雷达入射波到风轮机叶片和桅杆的初始相位以及入射波方位角和俯仰角对回波的影响,将单基地回波模型扩展到双基地模型.同时,在散射点叠加模型的基础上,提出了基于混合模型的风轮机散射特性分析.混合模型结合了散射点叠加模型和电磁仿真软件FEKO的优点,考虑了电磁波在叶片和桅杆上的反射系数等因素对回波的影响,可以实现任意观测点处的电磁散射特性计算及其微多普勒特征的分析.最后,分别对散射点叠加模型、FEKO以及混合模型的风轮机电磁散射特性分析方法进行了对比分析,给出了各自的优缺点及其适用场合.     

The Electromagnetic Problems of a Cylinder or Elliptic Cylinder with Infinite Axial Slits and Others

Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｅｒｉｎｇ，ｌｅａｋｉｎｇａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇｆｒｏｍａｃｙｌｉｎｄｅｒｗｉｔｈａｎｉｎｆｉｎｉｔｅａｘｉａｌｓｌｉｔｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｍａｎｙａｕｔｈｏｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔ...     

子母弹抛撒冲击过载测试方法

为了准确测量子母弹子弹爆炸抛撒时的冲击过载,文中设计了一种可置于子弹内部或充当子弹的抛撒测试仪,并分析了仪器功能和特点。经实验表明:该方法在抛撒实验时可以很好地完成冲击过载数据采集和存储。最后,利用小波处理及频谱和模态分析相结合的数据处理方法,分析了数据的有效性和正确性。     

适用于电磁混合源散射求解的新型积分方程数值方法

含腔导电目标电磁散射的混合场积分方程求解方法中,将出现电场积分方程算子和磁场积分方程算子同时作用于待求混合源的复杂情况,使计算复杂度大为提高.本文导出\"均衡混合场积分方程\"及其数值方法,使作用于电流和磁流的积分算子完全相同,大大简化了计算.均衡混合场积分方程与多层快速多极子方法(MLFMA)结合使用,可以方便地求解含腔导体目标的电磁散射.本文给出的数值实例充分证明了这一方法的高精度和高效率.