基于典型态势的机载雷达功能仿真

从机载雷达的功能仿真模型出发,讨论了机载雷达功能仿真中目标探测过程.分析了探测过程中典型态势取样的信息.分析了大气衰减系数的计算模块,建立了典型背景条件下地杂波、海杂渡、箔条干扰杂波、气象杂波的计算模型,给出了典型有源压制干扰的功能模型.并基于上述模型进行仿真实验,比较分析了各种态势下不同背景因素对机载雷达日标探测性能的影响,仿真和分析结果表明了该模型的合理性和有效性.     

地基与机载气象雷达探测数据转换算法研究

利用地基多普勒气象雷达探测数据恢复出真实气象目标的位置、移动速度、范围大小,通过对地基气象雷达数据进行空间插值处理,设计仿真算法,在机载雷达扫描方向上进行空间分层投影和插值,在不考虑旁瓣回波和载机实际飞行状态等因素的影响时,得到理想的扫描模型,完成机载多普勒气象雷达对相应区域的扫描产品的仿真.实验表明仿真回波适用于分析机载雷达探测云雨的回波特性.     

观测几何对目标探测性能影响的仿真分析

在光电武器作战探测目标性能问题的研究中,不同大气/气溶胶模式、不同观测几何条件下的光电武器作战效能差异显著.针对上述问题,通过分析大气传输和观测几何对视在对比度的影响,建立了视在对比度传递模型,结合TIP准则提出了观测几何对目标探测性能的影响模型.利用Modtran软件离线计算的基础数据,提出了探测性能模型快速仿真计算方法,实现了典型地区、全天时、不同观测几何和观测距离条件下的成像系统探测性能的快速仿真计算.采用快速仿真计算方法,选取典型参数,计算并分析了不同大气/气溶胶模式、观测几何等因素对视在对比度、探测概率和探测距离等指标的影响.结果表明:观测几何对目标探测性能影响显著,50％探测概率条件下,顺光探测距离是逆光探测距离的1.38 ～1.7倍;不同大气/气溶胶模式条件下,观测几何对探测距离影响差异明显,海洋性气溶胶模式下影响较大,乡村型气溶胶模式下影响较小.文中提出了观测几何对目标探测性能的影响模型和快速仿真计算方法,为光电武器系统任务规划和作战效能评估提供了理论和技术支持.     

激光探测系统仿真技术研究

激光探测技术能被广泛用于自行高炮武器系统的目标探测与识别系统中。测距功能是激光探测系统中最主要的内容,但是由于目标结构复杂,仿真建模难度很大。为了解决激光测距仿真问题,以某高炮系统激光测距机为对象,提出了一种目标等效圆模型的激光探测系统方法。以目标当前时刻航路参数和跟踪误差为依据,对目标反射能量、激光发射能量、大气之间的关系建立测距与回波的仿真模型,并进行仿真。仿真结果表明,所建模型能够定性、定量反映激光测距在实际环境中的性能指标。可为防空火控系统的激光测距提供了有效手段。     

基于RCS值计算的坐标转换模型研究与应用

考虑RCS值对机载雷达作战效能的影响,建立目标与载机的坐标转换矩阵模型,利用VisualC++等面向对象语言形成坐标转换动态链接库,通过对库函数的调用得到机载雷达所需的目标状态信息,分析了目标检测与RCS统计模型关系。以信噪比和发现概率的变化进行定量分析。仿真结果表明此模型简化了RCS值的计算,能有效地提高机载雷达的发现概率,且便于计算机语言实现。     

地海杂波下机载预警雷达探测仿真

研究机载预警雷达在地海杂波背景下探测效能的变化,为提高预警机探测效能提供依据.从信号处理的角度评估机载预警雷达的探测效能,分析探测效能的指标;建立机载预警雷达探测模型、地海杂波辐射模型,利用Matalab软件仿真了预警雷达在不同地形(海情)对散射系数的影响,深入研究机载脉冲多普勒雷达在地海杂波环境中探测低空目标的过程,得出探测概率与信噪比的关系;利用VC++软件进行仿真,结果表明,提高了机载预警雷达在地海杂波中的探测效能.     

关于海面目标的声纳回波特性仿真研究北大核心CSCD

在海面目标的声纳探测优化的研究中,由于回波信号受随机界面的干扰影响,主动声纳探测海面目标比较困难。由于传统的解析方法求解回波的过程复杂,根据存在界面时声散射的Kirchhoff近似公式,建立了一种海面目标的声散射模型,导出了目标回波特性的预报公式,并仿真分析了入射波频率和掠射角变化对海面目标回波的影响。结果表明:海面附加回波对直达目标的镜反射波造成不同程度的干扰,合理调整声波掠射角有利于目标探测和特征识别,并对提高声纳探测海面目标的准确性提供了科学依据。     

一种相干分布式目标的水声成像方法研究

介绍一种基于相干分布式目标模型的水声成像理论和方法.针对水下分布式目标成像的需要,建立了相干回波模型,并提取水下目标的本质特征,给出分布式目标成像的DSPE算法,并运用该算法对目标回波进行处理.通过计算机仿真分析,得出的仿真结果与理论分析相符,验证了分布式目标成像方法的有效性.构建目标的水声图像可以为水下探测实现精确定位提供技术支持,研究成果对基于分布式目标模型的水下目标成像理论和方法的研究具有重要的参考价值.     

海洋环境探测装备效能评估研究

海洋环境探测装备系统效能评估是一个十分复杂的问题,目前尚属研究的初步阶段。为能实现海洋环境探测装备探测效能的定量评估,在分析海洋环境探测装备的体系与效能的基础上,构建了海洋环境探测效能评估指标体系,提出了一种基于模糊综合评判法的效能评估方法,并建立了评估数学模型。初步实现了对海洋环境探测装备系统探测效能的定量评估,为海洋环境探测装备的发展提供了科学的依据。经仿真验证及对海面风场探测的实例分析,证明了效能评估方法及模型的适用性和可行性。     

大气探测系统信息获取能力评估研究

研究气象信息探测和评估,提高服务效果,系统中装备的数量、质量和系统的体系结构是决定系统能力的根本要素.为定量平估大气探测系统信息获取能力,分析了大气探测系统体系结构,提出采用模糊综合评估法对大气探测装备单元的信息获取能力进行评估,考虑了系统中的装备单元和探测平台的数量,引入折合系数,在此基础上构建了大气探测系统信息获取能力评估模型,初步实现了对大气探测系统信息获取能力的定量评估,为优化大气探测系统体系结构和提高气象服务质量提供了一定依据.经仿真验证,模型可用可信.     

Rainfall rate profiling with attenuating-frequency radar using nonlinear LMS technique under a constraint on path-integrated rainfall rate*

This paper deals with a new algorithm applicable to rainfall rate profiling with a rain-attenuating-frequency radar for vertical incidence from an air or space platform. The proposed algorithm is independent from external radar calibration which is especially difficult to perform in airborne or space-borne applications. In addition to backscattering data from raindrops, path-integrated rainfall rate is used to estimate a rainfall rate profile. The path-integrated rainfall rate may be estimated from surface echo attenuation or from brightness temperature measured with an auxiliary microwave radiometer. The performance of the proposed algorithm is evaluated by a computer simulation experiment assuming backscattering and attenuation models of the radar wave due to rain. Then, airborne radar data are analysed with the algorithm to demonstrate its validity.     

基于通信保障的防空预警探测效能评估研究

为定量分析电子干扰条件下通信保障能力对预警探测效能的影响,研究空袭目标搜索过程,通过评估对空情报知通信的干扰效能,建立阵地目标指示雷达发现概率计算模型。结合典型作战场景进行实例仿真分析,结果表明,与采用路基干扰相比,对通信采用空基干扰比路基干扰的效果更好,且预警信息产生的目标指示误差不影响预警探测性能的提高。     

基于Vega软件的SAR实时仿真技术

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。本文在分析SAR成像仿真机理的基础上,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。利用软件平台VC＋＋、Multigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统,分析了影响机载SAR成像质量的各种参数,论述了利用Vega的雷达仿真模块——RadarWorks开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。     

室内环境下无线干涉定位系统的多径误差分析

无线干涉定位系统（RIPS）通过获得无线传感网络中节点的相位来实现对节点精确定位。介绍无线干涉定位算法,利用多径效应误差模型实现对RIPS定位结果的多径修正。构建RIPS室内定位仿真模型和硬件平台进行多径环境下的室内测距实验,结果显示实测误差远高于仿真误差。对此,从采样方式、反射系数和节点高度3个方面定量分析造成测距误差的原因。分析结果表明,采样方式、反射系数和定位节点高度设置是造成RIPS实际测量误差的主要因素,经过理论修正后测距误差可以降低87.61%。     

基于DEM的滨海地区非均匀杂波模拟

鉴于滨海地区军事地理位置的重要性以及场景复杂的多变性,对该区域的杂波模拟成为当前杂波研究工作的重点和难点。针对滨海地区杂波模拟这一问题,本文分析了影响滨海地区复合杂波生成的关键因素,并结合数字高程模型（DEM）,对地形场景进行了单元划分,重点对海陆交界杂波单元进行了后向散射单元系数建模,求解出该区域杂波功率谱。仿真结果表明,较之单纯的海面和地面,滨海环境下机载PD雷达的杂波功率谱非均匀起伏特性更为显著。仿真结果符合滨海地区杂波的理论分析,证明了基于DEM的滨海地区复合杂波模型和功率谱计算具有实用性和有效性。     

机载有源自卫干扰下雷达探测效能仿真

随着现代电子战的快速发展,机载自卫有源干扰成为了对抗雷达最有效措施之一,严重威胁雷达探测效能与生存能力。从作战效能评估需求出发,选取探测概率作为定量评估指标。首先把雷达探测过程分解成不同功能模块,通过各模块的有机结合构建探测模型,并详细介绍了各模块数学模型。然后,对雷达动态探测过程进行功能仿真,并基于HLA平台开发仿真系统。最后,通过仿真,能在线获得对应目标距离的探测概率,并以此定量分析了有源自卫干扰下雷达探测效能。仿真结果验证了模型和方法的可行性与有效性,对雷达反对抗研究提供一定的参考依据。     

基于Vega的机载脉冲多普勒雷达图像仿真设计

基于Vega开发了机载脉冲多普勒雷达仿真系统,对雷达地物回波图像仿真的五种实现方式进行了比较,详细论述了Radar-Works模块在PD雷达图像仿真中的应用,重点分析了RadarWorks模块在应用中出现的图像无法叠加的原因,提出了双窗口机制的解决方案;有效的解决了基于各种技术下的图像叠加问题,为雷达图像仿真提供了一种新方法.     

变形镜交连值的优化分析

关于优化光波控制,自适应光学校正是至关重要的一个环节,可用于改善激光光束质量及校正光束在传输过程中气流引起的波前畸变等。变形镜是其核心器件,而交连值是影响变形镜校正精度的关键因素。针对变形镜实际使用时需要对致动器进行一定的约束,利用带约束的最小二乘法,分析了在一定约束条件下交连值变化对变形镜校正精度及控制稳定性的影响。以Zernike像差和以大气湍流模型构造的像差为校正对象,寻找校正效果最好的交连值。结果表明各阶Zernike像差对应的最优交连值差异较大,最优交连值主要分布在15%～35%之间。从控制误差引起的校正效果变化的方面考虑,对正方形致动器排布的最优交连值位于15%～25%区域。     

Assessment of specular radar backscatter from a planar surface using a physical optics approach

Satellite and airborne radar altimeter return signals often contain the specular component primarily in polar regions due to the backscatter from a relatively smooth and planar water or ice surface. It is demonstrated here that the specular backscatter from a planar surface should be estimated taking into account the spherical nature of the incident electromagnetic wave. This article introduces the radar equation derived using the physical optics approach and describes the backscatter as a function of the spatial distribution of the complex Fresnel reflection coefficient across a planar surface. The closed form of the radar equation was obtained for an infinite surface, an annulus and a disk with sizes greater than the radius of the first Fresnel zone.