平流层飞艇载雷达系统作战运用分析

临近空间的战略意义日益突出,临近空间飞行器研发也引起了各国的兴趣。类似于地基情报雷达系统可以实现对航空领域的探测一样,基于平流层的飞艇载雷达不仅对临近空间飞行器具有一定的探测能力,而且平流层飞艇载雷达系统还可以通过平台优势实现对低空领域的早期预警。文中通过对比分析平流层飞艇载雷达系统的作战优势,阐述了该雷达系统的几种作战运用方式,重点分析了对抗临近空间目标和低空突防目标的作战运用方法。     

平流层飞艇载SIAR雷达系统探测能力分析

提出了一种临近空间预警监视系统——平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达(SIAR)系统,它采用综合脉冲孔径雷达体制,不仅能够实现对临近空间目标的预警监视,还具备较强的低空探测能力和反隐身能力,论证了平流层飞艇载SIAR系统的探测能力.     

平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统研究

常规战术预警系统主要用于对空探测,战略预警系统主要用于对天探测,空、天之间的临近空间探测几乎处于空白状态。为了解决临近空间目标探测问题,提出以平流层飞艇为平台将综合脉冲孔径雷达(SIAR)升空,建设平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统。分析了综合脉冲孔径雷达升空的优势,进行了初步的系统设计。计算与仿真表明,平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统不仅可以完成临近空间目标探测任务,而且还具有很好的低空、超低空目标探测能力。     

基于艇载稀疏阵列雷达的空中运动目标成像探测北大核心CSCD

基于艇载平台的空中运动目标探测在低空侦察、预警识别等军事领域的应用价值广泛。文中基于频分信号和孔径综合方式设计了一种艇载共形稀疏阵列布设方式。为降低阵列系统复杂度、提高数据利用率,采用主动冗余线列阵作为稀疏布设准则。提出了一种干涉处理的频域运动目标稀疏成像算法,利用飞艇悬浮的特点,对飞艇平台前后不同孔径综合下的实孔径雷达图像进行干涉操作,去除复图像分辨单元内的随机初相位,使雷达复图像在频域具备稀疏性质。在频域开展低通滤波等重构处理,可得到运动目标的稀疏重建结果,实现运动目标的准确探测。给出了艇载稀疏阵列在成像分辨率0.5 m的点阵目标成像仿真结果,验证了方法的有效性。     

飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。     

飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。     

艇载搜索雷达发展思考

本文对艇载搜索雷达的需求进行了分析,提出了艇载搜索雷达发展的一些设想。     

平流层飞艇技术发展及其应用前景展望

近年来，随着现代科学技术的进步，临近空间独特的资源优势已成为各国关注的热点。平流层飞艇运行在临近空间底部，     

基于圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达研究

针对有源雷达体积和质量大以及功率高难以用于平流层飞艇的问题,提出了基于米波圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达系统,它具有体积小、质量轻、功率低的优势,而且抗干扰能力、抗反辐射导弹能力强,是平流层飞艇预警监视系统的理想探测手段。同时,从技术体制、探测范围、探测精度等方面进行了分析和仿真验证,论证了该雷达系统的科学性和可用性。     

平流层飞艇对GPS接收机的干扰优势

为解决地面干扰衰减严重、干扰效果不理想的问题,提出了将干扰机置于平流层飞艇的思想。在对GPS伪距测量精度分析的基础上,推导了干扰位置与GPS接收机接收到的干扰功率之间的关系,得到了不同干扰位置下伪距测量方差的数学模型。在给定GPS伪距测量误差的前提下,仿真分析了干扰平台高度与干扰效果之间的关系,结果验证了平流层飞艇载干扰器的高度优势。     

平流层飞艇特征结构配置增稳设计

对飞艇非线性六自由度模型进行线性化,得到了飞艇的状态方程,并将其分为纵向和侧向两组.以飞艇非线性模型为基础对飞艇自然特性进行了分析,对飞艇的纵向运动及侧向运动的稳定性进行了分析仿真.运用基于线性矩阵不等式（LMI）的特征结构配置方法对平流层飞艇进行增稳控制律设计,不仅实现了特征值的配置,同时确定闭环系统特征值对应的特征向量和广义特征向量.     

急流风场中平流层飞艇放飞轨迹研究

本文首先建立平流层飞艇的六自由度非线性模型,根据历史气象数据建立急流风场模型,采用遗传算法对飞艇放飞轨迹寻优,对比无风和在急流风场中两种情境下飞艇放飞轨迹、放飞时间及所需能耗的变化,从而分析急流风对平流层飞艇放飞过程的影响.系统仿真结果表明,急流风在平流层飞艇放飞过程中有着显著的影响,仿真结果可以为实际放飞计划提供参考.     

脉冲雷达回波信号检测性能比较分析

雷达脉冲回波信号在传播过程中受杂波、噪声和接收机检测电路的影响,呈现非平稳时变特点。本文针对脉冲回波信号检测的特点,研究了采用固定门限的N-P准则检测技术和门限自适应调整的CA-CFAR检测技术。分析比较了不同虚警概率下基于N-P准则的目标回波检测和在含噪声与杂波条件下设置不同的参考窗n进行CA-CFAR准则目标回波检测的性能,并开展了回波信号的检测性能比较。结果表明,CA-CFAR检测技术的性能优于N-P准则,且能够适应环境变化自适应调整检测门限。     

基于FEKO的频率步进导引头回波仿真

频率步进雷达(SFR)导引头通过在频域进行带宽合成,距离分辨力显著提高,可以分辨出复杂目标的细节特征,从而进行抗干扰分析与目标识别。在进行SFR回波信号仿真时,要求回波模型能符合并反映目标的细节特征,目标不能等效为点目标,而散射中心提取法则意味着散射点的舍弃和合并,对目标的细节描述并不准确,为此提出基于FEKO的复杂目标回波信号产生方法。根据频率步进雷达信号时域特征,推导出直接利用FEKO的散射场数据进行时域回波计算的数学模型,并使用FEKO提取目标在各种入射角度下的散射场幅度和相位信息进行存储,在仿真时直接调用散射场数据进行时域回波计算,从而得到复杂目标的高拟真度回波信号模型,在空空导弹数字仿真、半实物仿真和抗干扰研究中具有实用意义。     

一种高效雷达信号模拟器

为了给某些雷达信号处理算法的研究提供一种有效验证手段,设计此款雷达信号模拟器。系统基于DSP＋FPGA＋DDS架构：以DSP为核心,将AD9957作为基本目标信号产生器,在DSP的控制下FPGA产生基带数据提供给上变频芯片AD9957,完成中频模拟信号的产生。该模拟器创新地利用基于乘法器的迭代算法模拟多种类型雷达回波信号,特别适合产生大时宽信号。这种架构在产生多目标,和差信号方面比传统方法更节省硬件资源。结果表明,该系统集成度高,可扩展性强,数据产生方法高效。     

战斗部动爆破片雷达回波分析与建模

战斗部破片动爆测量是武器系统评估试验中更为有效的一种测量方式。相对于静爆测量而言,它能提供更为准确的靶场试验数据。基于战斗部动爆测试,分析了动爆破片的雷达特性,并通过建模与仿真,得出了破片回波时间延迟特性和多普勒特性,能够为战斗部动爆测试提供理论支撑。     

海洋环境对雷达海杂波后向散射特性影响分析

为分析海洋环境对雷达海杂波后向散射特性的影响,建立了一种基于修正复合模型方法的雷达海杂波后向散射关系模型。雷达入射余角较大时,主要散射形式为镜面散射;入射余角较小时,主要散射形式为Bragg散射。考虑了逆顺风条件下后向散射系数的差异性,改进了原有模型Bragg散射的方向海谱部分,增加了风向因子。利用模型对不同入射角条件下海洋环境因素与后向散射系数的关系进行了仿真计算。计算结果表明,当海面作为雷达波的反射面时,雷达后向散射特性十分复杂,风速、风向、海浪、降水、海面油污等海洋环境因素都会对其产生影响。其中,风速和有效波高对海面后向散射的影响最大,风向次之,降水再次之,而海面油污的影响最小。      

目标散射特性对激光雷达回波特性的影响分析

研究目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响是进行目标激光雷达主动成像、跟踪以及目标识别的基础。首先推导了考虑探测激光时空分布的目标激光雷达回波公式,通过3DS MAX软件建立了三种典型目标的三维模型,采用单站激光雷达BRDF模型仿真得到了理想漫反射、近似镜面反射以及粗糙表面三种情况下不同目标多角度回波峰值序列,基于此分析了目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响,可为目标激光雷达主动探测及成像提供理论参考。     

舰载雷达低空目标回波信号仿真研究

针对舰载雷达探测和跟踪低空／超低空掠海飞行目标的特点，分别建立雷达系统探测目标的发射信号模型、海面反射的多径效应回波模型和海面杂波模型，并对多径效应引起的雷达仰角测量误嗟和雷达接收机接收的目标回波信号进行仿真分析。实验结果表明，本文既有助于舰载雷达系统对复杂环境下的回波信号特征进行分析，也有助于雷达系统设计的参数优化研究。对于改善和提高雷达系统的探测性能和跟踪精度，降低多路径效应和海杂波干扰等方面的研究，具有十分重要的工程参考价值。     

毫米波雷达DBS回波信号仿真

为了在实验室内完成多普勒波束锐化（DBS）技术的评估、验证及优化,阐述了多普勒波束锐化（DBS）技术的基本原理及DBS图像拼接算法,结合目标DBS回波理论模型及毫米波雷达的特点,采用Matlab工具对目标的DBS回波信号进行了计算机仿真,得到目标DBS回波数据,运用DBS成像技术完成回波仿真数据的成像处理,实现了不同波束内不同方位的目标回波仿真及成像,验证了DBS回波仿真算法的正确性。为DBS回波仿真的工程应用奠定了基础。