机载毫米波测云雷达吊舱关键技术研究

机载毫米波测云雷达是国内首部应用于科学研究的以飞机为载体的测云气象雷达,而其外挂系统——吊舱及其内装设备在空中飞行时的环境适应性、稳定性、可靠性等将决定项目成败。文章中对机舱外挂系统的关键技术——发射机环控技术和吊舱总装技术分别进行了研究,对工程实施的具体方案进行了详细论证,并组织了相关试验测试和数据分析,同时已顺利完成两个架次的有效飞行,确保了机舱外挂系统正常工作时的环境适应性、稳定性和可靠性,并为今后同类产品提供了设计借鉴。     

毫米波测云雷达回波信号衰减补偿仿真研究

针对毫米波测云雷达受云雨衰减的问题,从雷达I、Q信号角度出发,模拟毫米波测云雷达回波I、Q信号并假设一定的探测环境,进行雷达回波信号衰减补偿仿真试验.试验结果表明,雷达电磁波信号穿过雨区和云区时,在远距离处衰减量很大,通过衰减补偿,信号强度明显增强,目标信号突出.     

机载测云雷达探测模式分析

毫米波相对微波来说,其波长更短,对云雾等细微粒子具有更强的散射特性。利用其这一特点可以更好地探测云雾等目标。机载毫米波测云雷达是以高机动的飞机作为搭载平台,并可根据载机平台的飞行高度采用不同的探测模式,直接进入试验区域实现大范围的云雾探测。近年来,我国已经研制出Ka波段、W波段测云雷达,包括固定式、车载式、机载式产品。根据当前国际上典型机载毫米波测云雷达技术参数,结合我国采用的载机特点,探讨机载测云雷达探测模式,并进行简单分析和说明。     

毫米波测云雷达回波的衰减订正研究

毫米波测云雷达探测云目标时,电磁波除了受到云目标衰减之外,还受到大气传输中氧气以及水汽的衰减,电磁波的衰减导致雷达观测到的回波强度小于云目标的实际回波强度,这种误差将影响云内结构的反演。因此,为了使毫米波测云雷达的探测数据正确地反演出云目标的宏观物理特征,必须对进行毫米波测云雷达工作频率下气象目标物的衰减进行订正。主要利用逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法对英国Chilbolton 观测场94GHz 毫米波测云雷达的一次降水云观测结果进行了垂直方向的大气衰减订正研究,并比较逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法间的反演差异。同时,利用国际电信联盟ITU-RP. 676-10 建议书中氧气以及水汽衰减订正公式进行了毫米波测云雷达探测数据的二次订正。分析和对比结果表明,衰减系数的变化对于云目标的宏观物理特征反演有着明显的影响,并且分级逐库衰减订正法的订正效果强于逐库衰减订正法。     

西藏羊八井Ka&W双频毫米波云雷达性能及观测分析

介绍了西藏羊八井全大气层观象台最新架设的Ka&W双频毫米波云雷达（以下简称YBJ-DFDR,W波段94GHz,波长3.2 mm,Ka波段35 GHz,波长8.6 mm）的基本性能,并选择该地区不同类型云的观测数据,对其探测能力开展了分析和对比研究。分析结果显示,该双频云雷达系统具有较高的探测能力,其中W波段雷达和Ka波段雷达在10 km距离处的探测灵敏度分别达为-39.2 dBZ和-33 dBZ。对比研究表明Ka和W波段雷达所测等效反射率因子值因云物理属性不同亦呈现不同的特征。发生降雨时,由于液态雨和云粒子对雷达信号的吸收和散射作用,造成回波信号出现衰减,此时Ka和W波段雷达二者之间的衰减程度明显不同,W波段雷达信号衰减较严重,甚至出现衰减后低于探测灵敏度而无法获得回波的情况（严重时二者之差可达30 dB）。而当云中粒子多为冰相时,回波信号的衰减程度显著减弱,W波段雷达相比Ka波段雷达展示出更佳的探测能力,其所测反射率因子值普遍高于Ka波段雷达。研究亦发现Ka波段雷达对于云层边缘区域,如云顶、云底部分,容易出现漏测的情况,从而导致云顶高度的低估和云底高度的高估,其主要原因是这些...     

机载W波段双线偏振测云雷达回波分析

介绍了W波段测云雷达的意义及国外现状,对国内研制的首部机载W波段双线偏振测云雷达回波进行了分析:雷达系统可实现多种扫描探测模式,以雷达波束固定向下探测资料为最便于作合理的分析,在侧向探测时,以距云一定距离作平行于云的直线飞行探测较好;实验中探测到非降水的冰晶云或混合相云的强度为-20~5dBz,线性退极化比与粒子形状及雷达扫描模式有关。这些分析为进一步研制和改进W波段雷达奠定了基础。     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

94GHz机载测云雷达总体技术研究

云宏微观参数信息的获取是现代气象探测的重要环节。根据国内外94GHz机载测云雷达现状,结合机载测云的特点,分析了机栽测云雷达的技术难点,在云雷达技术体制、观测方式、系统参数的设计以及环境适应性要求方面提出了总体设计思路,并时机内及机外系统标校方法提出了建议。通过对w波段上地面主杂波及副瓣杂波回波功率的计算,确认了机载测云雷达杂波抑制的必要性并系统地提出了杂波抑制的解决方案,为后续的工程实施提供理论支持。     

国外直升机载毫米波火控雷达技术发展现状

本文介绍了国外几种典型的武装直升机载毫米波火控雷达，并对其功能、技术指标、关键技术进行了分析。     

一种基于声体波延迟线的机载雷达校准系统

根据机载雷达校准原理,比较三种地面静态有源校准方法,分析基于声体波延迟线的机载雷达校准系统的特点,并且通过工程应用验证其实用性.     

基于曲线拟合的毫米波雷达安装角度校准方法

毫米波雷达的安装角度校准是雷达正常使用并与摄像头进行数据融合的重要前提,雷达安装角度偏 转过大会导致雷达数据与摄像头数据融合失败,影响高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS) 的正常使用。文中提出一种基于曲线拟合的毫米波雷达安装角度校准方法,当车辆在道路上行驶时辅以车辆输入 的车速和偏航角信息,通过2000 个静止点进行曲线拟合得到雷达需要补偿的角度。相较于选择有护栏的道路进行 绕行和在标定场地部署角反射器进行安装角度校准的方法,这种方法适用的场景种类更多并且校准时间从15 分钟 以上缩短为5 分钟以下。经过实验验证,在花费更短时间完成校准后,校准精度与其它自校准方法相同为±5°。     

车载毫米波雷达目标检测综述

目标检测技术作为主动刹车系统的重要组成部分,对测距传感器的检测精度要求极高,毫米波雷达传感器是目标检测的最优选择。综述了毫米波雷达的发展状况、国内外现状、毫米波雷达目标检测算法,介绍了国内外多个重点实验室对毫米波雷达目标检测算法的研究情况,重点放在多传感器融合检测和毫米波雷达多目标检测上。阐述了车载毫米波雷达目标检测的技术难点,对未来毫米波雷达的发展方向提出了建议,以期为后续的研究开发做准备。     

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。     

某型机载雷达的地面标校方法

根据机载雷达标校的基本原理，提出了基于声体波延迟线的某型机载雷达距离方位误差的地面静态有源校准方法。标校时，机载雷达的工作状态与正常使用时一致，能够保证实际使用时的精度；另外，可以自动实现频率对准，不受机载雷达频率漂移的影响。分析了标校系统的性能，并且通过实验验证其实用性。     

毫米波雷达的多普勒扩展目标检测

在毫米波雷达目标探测中,目标微动部件的微多普勒效应会引起目标回波频谱扩展,线性调频信号的时频耦合会导致目标距离扩展,从而使得目标难以检测。文中首先通过建模仿真,研究了目标回波的特点,然后结合实测数据分析了其复杂性,在此分析基础上提出了边沿检测、均值滤波质心检测、闭运算质心检测等检测方法,最后通过实测数据处理验证了各种方法的性能。     

泡沫对主动毫米波雷达干扰效能分析

泡沫作为一种新的无源干扰手段,对主动毫米波雷达干扰作用明显。从散射、反射和吸收角度对泡沫干扰机理进行了阐述,根据主动毫米波雷达探测目标及泡沫干扰的要求,分别计算了主动毫米波雷达的遮蔽面密度和泡沫两点间面密度,通过两种面密度的比较,对泡沫的干扰效能进行了分析。该研究结论对泡沫干扰效能评估及泡沫干扰战术的优化具有重要的意义...     

外场毫米波RCS测量中的无源标校法

结合外场测量实际,针对外场毫米波RCS（雷达散射截面积）测量的特点,对毫米波RCS测量中的无源实时标校方法进行了讨论。