空间探测相控阵雷达系统的任务优化编排仿真

任务优化编排是空间探测相控阵雷达系统效能发挥的关键.传统的空间探测大多采用探测时段局部优化的思路,可能导致任务丢失,不利于对空间目标的编目维持.针对上述问题,设计了一种全局的任务优化编排方法,利用空间目标过境的可预测性和周期性,挖掘探测任务无丢失和资源利用均衡程度的内在关系,提出了表征资源使用均衡程度的物理量——资源熵.然后通过资源熵引导雷达为过境目标选择合适的探测时段编排任务,实现了资源不过载条件下的任务无丢失规划.仿真结果表明,提出的编排算法显著提高了雷达系统时间资源利用的合理性,而且更加符合对空间目标编目维持的需求.     

相控阵雷达系统并行仿真

在集群环境下,研究了相控阵雷达相干视频并行仿真方法.该方法根据相控阵雷达一个调度间隔多个雷达任务不相关的特点.提出了一种粗粒度MPI并行划分,使雷达任务在集群上并行处理,解决相干视频仿真效率低的问题.实验结果证明了该方法的有效性和可行性.     

相控阵雷达系统的仿真

雷达的数字仿真及雷达仿真库的建立已经成为近年来雷达领域研究的热点。本文主要进行相控阵雷达系统的仿真研究。首先根据相控阵雷达的组成和原理,建立相控阵雷达的仿真模型与数学模型。然后选择Simulink作为仿真平台,对相控阵雷达系统进行仿真与研究。仿真的模块主要有天线模块、信号环境模块、信号处理模块以及GUI人机交互界面模块。最终在Simulink库中生成自己的雷达子库,形成相控阵雷达系统,为后续相控阵雷达的研究奠定基础。     

相控阵雷达空间碎片探测能力建模仿真研究

研究空间碎片探测能力问题,由于相控阵雷达(Phased Array Radar,PAR)的空间碎片探测能力不会随着最大作用距离的增加而无限增加,还将受到雷达时间资源的限制。可将时间资源限制引入到相控阵雷达探测能力进行分析,为了体现雷达时间资源的影响,提出了资源占用率统计量(Resource Consumption Rate Statistics,RCRS)的概念和计算分析方法,通过对统计量的累加概率函数设置门限提出评价时间资源占用的量化指标,并以上述指标作为雷达探测能力的限制条件。最后,利用实际运行的空间碎片轨道根数和RCRS数据,对相控阵雷达探测能力进行仿真。结果表明,当雷达探测距离最大时,时间资源会限制相控阵雷达探测能力。     

相控阵雷达系统功能仿真及应用

在国土防空预警网优化问题的研究中,相控阵雷达具有频率捷变等特点和多目标跟踪能力,是构成国土防空预警网的重要组成部分.以雷达组网、组网雷达资源管理及相关算法测试为背景,嵌入到雷达组网仿真平台中并获得实测数据,提供了一种相控阵雷达功能仿真方法,重点讨论了波位编排、目标检测和相控阵雷达的任务调度算法等模块的实现.最后仿真系统对三个普通目标以及一个隐身目标在雷达扫描空域的搜索、验证、跟踪、失跟等雷达事件进行了仿真结果分析,验证了相控阵雷达系统和相关算法的有效性.     

基于认知负荷的雷达任务编排系统交互设计研究

本文从交互设计要素入手,以降低用户的认知负荷水平、提高人机系统工作绩效为目的,对雷达任务编排系统界面的设计展开研究。以某雷达任务编排系统为研究载体,提出了交互设计策略和方法,并进行交互设计实践。最后通过NASA-TLX主观量表和任务绩效法对设计前后的系统分别进行对比测试。实验结果显示,在重新设计的任务编排系统中,被试的认知负荷明显低于原系统,证明了设计策略的有效性。     

舰载相控阵雷达目标检测可视化仿真

研究了舰栽相控阵雷达和海洋大气环境的特殊性,分别引入相控阵雷达天线模型,目标检测模型和电磁波传播模型,建立了舰载相控阵雷达目标检测仿真系统,实现了舰载相控阵雷达目标检测的可视化,为相关装备应用系统的研制开发积累了一定的经验.     

雷达探测的功能仿真实现

对雷达探测能力的仿真往往是武器系统作战效能仿真中重要的一部分，该文以舰载雷达对反舰导弹的探测仿真为背景，将雷达的功能仿真分解为不同的模块并将这些模块进行有机的结合，介绍了雷达功能仿真的主要数学模型，并通过一个计算实例表明用本文提供的方法进行的雷达功能仿真具有较好的结果和较大的灵活性。     

基于STK的相控阵雷达反隐身探测效能分析

为了解决针对隐身飞机的防御研究中,相控阵雷达对隐身飞机的探测效能计算这一问题,使用STK仿真软件为手段,提出了一种相控阵雷达的建模仿真方法。后在针对某型隐身飞机的预警作战仿真中,使用该方法建立模型并对其探测效能进行了分析。最后,提出了针对反隐身预警体系建设的部分思路。     

基于改进时间窗的相控阵雷达跟踪任务调度方法

针对相控阵雷达目标跟踪过程中的任务调度问题,提出了一种基于改进时间窗的任务调度方法.该方法兼顾相控阵雷达对目标的正常跟踪和对任务的充分调度,根据目标跟踪滤波中的残差和雷达对目标的跟踪波门之间的约束关系,并结合目标的飞行方向,实现对目标跟踪任务的提前时间窗和延迟时间窗的区别计算.最后将该方法与传统的时间窗设计方法进行对比仿真,仿真结果表明,该方法既降低了目标失跟率,又保证了较高的任务调度成功率,有效提升了相控阵雷达整体调度性能,具有一定的优越性.     

基于PXI总线的相控阵雷达波束控制器测试系统

介绍了一种利用LabVIEW编程,基于PXI总线技术的某型相控阵雷达波束控制器的自动化测试系统。该系统采用了通用化、模块化的系统设计原则,并应用基于LabVIEW的图形化编程语言实现,设计开发了相控阵雷达波束控制器自动化测试设备,满足了大型相控阵雷达波控阵列信号测试要求。     

基于任务综合规划的相控阵自适应调度方法

研究机载相控雷达调度优化控制问题.机载相控阵雷达可以高效遂行作战任务,但如何合理调度雷达任务请求,实时优化处理同时多任务对系统时间资源的竞争,是充分发挥多功能相控阵雷达性能优势的关键.针对相控阵雷达同时多任务在时间窗约束下实时优化调度问题,在综合考虑调度时刻前后任务请求、调度限制和可用资源等因素基础上,权衡任务请求重要程度、紧急程度和前后一定时间段内资源利用情况,提出了一种利用任务综合规划的相控阵自适应调度算法.仿真结果表明,新算法能够在雷达有限时间资源内提高相控阵雷达任务调度效率和时间利用率,获得了更优的综合性能.     

VHF有源相控阵雷达数字收发单元设计实现

介绍了一种VHF有源相控阵雷达收发组件中的数字收发单元。采用分布式高速D/A和A/D分别实现为每个天线单元产生独立射频发射信号和采集每个天线单元接收的回波,使每个单元发射的波形和采集到的回波信号能单独处理。所有数字单元通过嵌入式以太网接口连接到主控计算机。该数字单元在雷达信号处理方面具有灵活性强\,高性能、可扩展和低成本的特点。     

基于健康管理的有源相控阵雷达威力性能评估方法

针对有源相控阵雷达一类的复杂电子系统,设备的维修是产品全寿命周期内最核心的工作之一。装备的过维修或欠维修,都将对装备的使用造成影响,同时提高了保障费用。本文通过有源相控阵雷达的健康管理系统的参数获取、分析和知识挖掘,提供了一种基于健康管理的雷达威力性能的评估方法,进而提升雷达全寿命周期保障的自动化、智能化水平,达到降低全寿命周期费用,提高装备作战效能的目标。     

宽带相控阵雷达高性能信号处理系统

宽带相控阵雷达的信号处理系统必须能在恶劣环境下快速处理超大带宽数据。为此,提出一种基于VPX总线标准的高性能信号处理系统。利用多种高速串行通信协议实现数据的灵活传输,采用现场可编程门阵列技术和PowerPC技术相结合的方式进行高性能数据处理。应用结果表明,该系统支持超大带宽和超大功率,可用于苛刻环境下的高速数据传输。     

相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略

为了优化相控阵雷达在相参积累工作方式下的能量调度和分配,实现多目标高效搜索和稳定跟踪,提出了相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略。基于相参积累工作模式下的最远可探测距离与积累时间的变化关系,分析了相控阵雷达相参积累工作方式下的空域搜索能力和多目标跟踪能力,设计了多目标跟踪和边搜索边跟踪模式下的能量调度与分配策略。结果表明,虽然相控阵雷达在相参积累工作模式下并不适合大范围固定空域搜索,但在可靠的数引信息引导和合适的能量调度方案下,仍可实现波束间多目标的可靠搜索与稳定跟踪。     

一种相控阵超声波检测系统的实现方法

常规超声相控阵检测方法由于不断进行硬件变焦,会带来采集时间长、数据量大及对数据采集卡采样率要求过高等缺点.为解决上述问题,根据相控阵的基本原理,提出一种改进方案,采用多通道切换、无角度扫描和软件延时等方法,构建了一套非实时超声相控阵数据采集系统,利用软件变焦代替硬件变焦,增强缺陷信号性噪比、提高缺陷识别率的同时,改善超声相控阵检测的时效性和经济性.最后通过该系统对含缺陷试块进行实际验证试验,成功找出试块中的缺陷位置,结果与实际情况相符.