载机姿态变化对目标检测性能的影响分析

机载预警雷达姿态变化对探测性能会产生不利影响。针对刚体模型条件下机载预警雷达载机的姿态变化问题,建立了载机偏航和横滚模型,分析了两种姿态改变对杂波谱和目标回波功率的影响,在采用单通道信号处理的基础上,通过仿真实验给出了两种姿态共同影响下的目标检测概率。结果表明:偏航和横滚都使检测概率下降,横滚对目标检测概率的影响比偏航更为明显,当姿态变化角超过一定值时,雷达失去目标检测能力。     

载机横滚对机载预警雷达测高精度的影响分析

针对刚体模型条件下机载预警雷达的载机姿态变化问题,建立了载机横滚的数学模型,分析了横滚对单脉冲和差法测角精度和测高精度的影响,通过仿真实验给出了不同横滚角条件下的雷达测高精度。结果表明:横滚使机载预警雷达测高精度有明显下降;当横滚角大于一定角度时,雷达高度信息因均方误差较大而不可用;同时,对于不同阵面的雷达,测高精度受横滚的影响也有明显的差异。     

载机偏航对雷达目标检测性能的影响分析

针对载有正侧面天线阵的机载预警雷达载机的姿态变化问题,研究了雷达目标检测性能受到的量化影响。首先,建立了载机偏航的几何模型和数学模型;然后,分析了载机线性偏航和二次偏航对目标回波功率和杂波谱的影响;最后,通过仿真实验给出了两种偏航形式下不同速度目标的检测概率。结果表明,载机偏航使目标检测概率明显下降,当偏航角度超过一定限度时,雷达失去检测能力,且二次偏航的影响较线性偏航严重。     

机载预警雷达检飞航路设计技术研究

全方位探测能力是机载预警雷达的重要性能,受载机升空和飞行等因素影响,雷达在不同方位上探测能力是不尽相同的。因此,在检飞试验中,需要安排目标机以多种典型进入角度相对载机飞行,来考核雷达对典型方位目标的探测能力,进而评估机载预警雷达的全方位探测能力。根据此要求,提出检飞航线的等φ飞行设计方法,设计了载机与配试目标机的典型检飞航线,满足了对机载预警雷达方位探测能力考核的需求,对机载相控阵预警雷达检飞工作具有指导价值。     

面向目标跟踪的机载组网雷达辐射参数与航迹规划联合优化算法

该文针对机载组网雷达,在单目标跟踪场景下,研究了雷达辐射参数与航迹规划联合优化问题。首先,推导了包含各雷达辐射功率、驻留时间、发射信号高斯脉冲长度和信号带宽等射频辐射参数以及各载机速度、朝向角等平台运动参数的贝叶斯克拉默-拉奥下界(BCRLB)表达式,以此作为表征目标跟踪精度的衡量指标;推导了含有各雷达辐射功率、驻留时间等射频辐射参数以及各载机速度、朝向角等平台运动参数的机载组网雷达被截获概率,以此作为表征机载组网雷达射频隐身性能的衡量指标。在此基础上,建立了面向目标跟踪的机载组网雷达辐射参数与航迹规划联合优化模型,以最小化机载组网雷达的目标估计误差BCRLB为优化目标,以满足给定的系统射频资源、载机机动能力和预先设定的被截获概率阈值为约束条件,对各载机飞行速度、朝向角以及各机载雷达辐射功率、驻留时间、发射信号高斯脉冲长度和信号带宽进行联合优化设计,以提升机载组网雷达的目标跟踪精度。最后,针对上述优化问题,结合粒子群算法,采用5步分解迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足一定射频隐身性能要求的条件下,有效提升机载组网雷达的目标跟踪精度。      

机载预警雷达协同探测航线优化

单架机载预警雷达探测目标时存在空域覆盖盲区和多普勒盲区。建立了巡逻航线的参数化模型,推导了机载预警雷达目标发现概率计算模型;提出了基于累积发现概率矩阵2-范数的单架机载预警雷达巡逻航线优化准则。由于多架机协同可以减小盲区对探测性能的影响,进一步研究了多架机协同探测的任务航线规划问题,提出了优化准则,分析了机载预警雷达之间的飞行时间间隔和航线之间的距离间隔对重点监视区域累积发现概率的影响。仿真结果表明了基于累积发现概率矩阵2-范数的优化准则的有效性,有利于最大化机载预警雷达空域覆盖和目标发现概率。     

远距离支援干扰下机载预警雷达的压制区

研究了远距离支援干扰下对机载预警雷达压制干扰的干扰方程和压制区,论述了干扰机在不同距离、不同被保护目标高度对机载预警雷达压制区以及雷达最大探测距离的影响,分析了其规律,为机载预警雷达干扰的研究提供了一定的参考。     

机载预警雷达共形阵应用技术分析

随着隐身技术发展,机载预警雷达主要作战对象的雷达散射截面积已经降低了一个数量级,现有机载预警雷达的探测威力已经不能满足军方作战需求.因此,充分利用载机平台外形、扩大雷达孔径的共形阵雷达将成为未来机载预警雷达的发展趋势.文中首先简述了机载共形阵预警雷达的特点,介绍了国外机载共形阵技术的发展;然后,通过仿真分析了共形阵最基本形式的方向图特性;最后,针对美国E-2这种小型上单翼螺旋桨飞机,分析了共形阵技术应用在这种载机上的可行性,指出了共形阵在这种载机上的一些问题.     

机载预警雷达测高精度分析

对影响机载预警雷达测高精度的因素进行分类基础上,针对单脉冲雷达的测角方法,列出了影响机载预警雷达测高精度的主要因素。基于地/海杂波、大气折射、电波传播多径效应、载机平台运动和导航系统等因素,分析了对于机载预警雷达测高误差产生的机理,评估了多种因素对测高精度的影响程度,提出了在系统设计和补偿固定误差等方面提高雷达测高精度的建议。     

机载雷达频综器的相位噪声及其对杂波下能见度的限制

雷达频综器在机载条件下由于载机的振动,其输出相噪将严重恶化,从而使动显雷达在杂波下能见度显著变坏,极大地影响到对活动目标的检测.本文对相噪恶化的原因进行了分析,并得出在目前条件下晶振减振仍是唯一可行的避免相噪进一步恶化的有效措施的结论.     

机载雷达地杂波仿真分析

分析了机载预警雷达的地杂波特性 ;针对影响地杂波的参数如载机的飞行速度、飞行高度以及载机飞行方向与雷达天线主波束方向的夹角等 ,进行了仿真分析。     

机载预警雷达技术及信号处理方法综述

机载预警雷达及其信号处理技术经历了巨大的发展,但也面临着隐身目标、非均匀杂波、复杂电磁环境、目标的识别和多种作战任务的严峻挑战。该文回顾了机载预警雷达及其信号处理技术的发展历程,分析了机载预警雷达面临的反隐身、反干扰、反杂波和目标识别方面的挑战,在此基础上提出了机载预警雷达体制正向数字化、宽带化、协同化、智能化和多功能一体化演变的趋势,最后分析了3D-STAP, MIMO-STAP、宽带检测、认知抗干扰等关键技术,有望对下一代机载预警雷达的研制发挥一定的指导意义。     

舰机协同条件下的编队预警探测能力计算

分析了机载脉冲多普勒预警雷达的杂波特性,求导出机载脉冲多普勒海杂波的主瓣杂波、旁瓣杂波和高度杂波功率的数学模型,并在此基础上,分别从编队的预警探测范围、最小可探测高度及目标发现概率三个方面,进一步探讨了舰载预警直升机配置条件下舰艇编队预警探测能力的计算方法。     

利用发射自由度提高机载相控阵雷达检测性能的方法

机载相控阵预警雷达由于载机运动,收到的杂波信号呈现二维分布特性。针对地杂波二维耦合特性,文中提出一种利用发射自由度预白化杂波的方法,可以有效提高机载相控阵雷达的检测目标性能。该方法利用了二进制伪随机序列的自相关特性,通过在不同脉冲之间使用不同的发射权值,将来源于发射方向图副瓣的地杂波白化到噪声空间,进而提升了机载雷达的动目标检测性能。通过数值仿真实验,证明该方法能够预白化地杂波,有效提升了雷达检测目标的信杂噪比。     

INS/GPS组合导航下机载PD雷达DPCA性能分析

惯导测速误差随着时间逐渐积累,积累误差会导致载机运动补偿失效,从而使得DPCA检测性能下降。针对这一问题,提出采用INS/GPS组合导航系统对载机速度进行测量,能大大提高载机测速精度,有利于DPCA检测低速动目标。在建立雷达回波信号模型和INS/GPS组合导航系统模型的基础上,结合机载PD雷达背景,仿真分析了惯导系统、INS/GPS组合导航系统各自的测速精度以及不同测速精度下的DPCA检测性能。仿真结果表明:采用惯导测速时,测量精度较低,DPCA在此精度下不能检测低速动目标;采用INS/GPS组合导航测速时,测量精度较高,DPCA在此精度下能够检测出低速动目标。     

双基地机载预警雷达杂波建模与分析

建立了双基地机载预警雷达杂波模型,并通过对双基地机载预警雷达杂波空时谱结构的分析,得出了双基地机载预警雷达任意几何配置条件下,杂波谱结构随双基地机载预警雷达探测距离和变化趋势的一般性规律.仿真结果验证了所得规律的正确性.对双基地机载预警雷达杂波谱结构的认识有助于开展对双基地机载预警雷达杂波抑制与空时自适应处理技术的研究.     

机载预警雷达结构总体技术研究

针对国内外传统机载预警雷达结构总体技术进行了分析,论述了载机平台选择、雷达罩气动外形、系统组成、总体布局设计、热设计等设计要点,其中包括雷达的结构特点和设计思路.同时,提出了下一代机载预警雷达在无人预警机、结构一体化、轻量化、高效冷却等技术方面的发展趋势.     

多机载预警雷达协同探测范围三维建模与可视化

单架机载预警雷达探测性能会受到空域覆盖盲区和多普勒盲区的限制。在分析空域覆盖盲区和多普勒盲区的基础上,建立了机载预警雷达探测范围的三维模型。仿真结果表明,可视化三维模型使机载预警雷达对监视区域内各高度层目标的空域覆盖更加直观,而且可以给出雷达动态威力范围。多机载预警雷达进行协同探测,不仅可以改善对监视区域的空域覆盖,还可以互相弥补多普勒盲区。     

机载预警雷达网络化协同探测模式及性能分析

为了进一步提高机载预警雷达的目标探测和监视能力,首先对影响单平台机载预警雷达探测范围的因素进行了分析,引出网络化协同探测的特点和必要性,给出了稳定探测覆盖范围和多普勒盲区的定义;其次重点分析了机载预警雷达与其他机载预警雷达、舰载雷达、无人机(UAV)雷达等不同平台雷达间的协同探测工作方式,并进行了仿真分析,通过评估指标参数对各种协同探测模式进行了比较;最后对机载预警雷达网络化协同探测发展趋势进行展望。     

无人机载小型SAR目标分辨与定位能力分析

分析了无人机载小型合成孔径雷达（SAR）可用于战场侦察的基本工作模式；讨论了SAR分辨率与对目标分辨能力的区别；从机载SAR成像几何关系的角度，研究了载机航向测量误差、载机空间位置测量误差、载机飞行速度测量误差、雷达高度误差、雷达斜距测量误差等因素对实时目标定位精度的影响程度，提出了实时定位与读图定位结合使用的观点。其结果对于无人机载小型SAR的设计和应用都有重要意义。