基于分层聚焦方法的地面和地下目标分辨

文章建立了反映机载条件下进行地下目标探测活动的半空间电磁波传输模型,提出了基于目标成像过程中信号分配处理原理的分层聚焦方法,用于区分地面和地下具有相同回波时间的多个目标,并将其扩展应用于目标的地下深度定位,同时还提出了这种方法不适用于自由空间中不同高度目标的分辨,最后给出了将这种方法用于从地表杂波中提取地下目标信息的良好前景;仿真结果表明,在对回波信号处理进行处理的过程中运用分层聚焦方法以后,具有相同回波时间的不同目标得到了正确的分辨.     

一种机载冰川厚度探测雷达波数域成像算法

针对机载冰川厚度探测雷达传统成像方法计算量大的问题,提出了一种适用于两层传播媒质的正下视波数域(RMA)成像算法.该算法能自动补偿电磁波的折射效应,校正不同媒质中电磁波传播速度的变化.基于空间几何模型和回波信号形式,推导了雷达回波信号的二维频谱,并在此基础上给出了成像算法实现步骤及相位补偿因子,分析了运动误差的影响及其补偿方法.最后通过仿真分析验证了该算法的有效性.     

舰船目标三维转动 SAR 成像仿真研究

机载合成孔径雷达(SAR)对海面舰船目标侧视成像时,雷达与目标间的相对运动既包含载机与舰船的平移运动,也包含舰船在复杂海况下的横滚、俯仰和偏航等三维转动,运动形式会造成图像模糊.为了解决三维转动引起的成像散焦不清晰问题和提高系统的稳定性,在短时远距的典型条件假设下建立了舰船目标成像的距离-多普勒模型,并重点分析舰船横滚...     

改进的斜视机载合成孔径雷达RD成像算法

距离一多普勒算法是合成孔径雷达成像处理中最常用的方法之一,通过在距离一多普勒域中插值来校正距离徙动.研究了机载合成孔径雷达在小斜视角下的成像算法,给出了机载斜视SAR的空间几何模型和回波信号特点.提出了改进的RD算法进行距离走动的校正,避免了插值运算,从而降低了计算复杂度.方法能满足小斜视角下的机载SAR成像处理,并进行了计算机仿真.理论分析和仿真结果表明:改进的RD算法是有效的,在峰值旁瓣比和积分旁瓣比几乎不变的情况下成像时间缩短了近3倍.     

机场场道道面结构层电磁特性反演的辨识方法

研究了基于系统辨识方法的机场场道道面介质层电磁特性的反演问题.在传统系统辨识法反演层状介质电磁特性的基础上,对电磁波在地下介质层中传输时传输模型的建立及回波时延的估计方法作了改进.新方法传输模型中考虑了发射带宽内各频率分量对介质层介电常数虚部的影响,同时引入超分辨率时延估计WRELAX算法估计回波信号的时延.实现了具有薄层的道面介质层电磁特性及其厚度的反演,并使道面下各介质层电磁特性的反演精度有所提高.     

机载雷达图像目标识别模型仿真研究

机载视觉雷达对目标准确标识别,关系到航空领域的安全.机载视觉雷达的目标识别多是高空作业,识别的目标图像信息易受到飞机倾斜角度、高空外部噪声干扰、机身异常抖动、被测物体的抖动和采样速度过低等因素的干扰,使得识别目标区域模糊,可识别特征发生严重衰减.传统机载视觉雷达的目标识别方法中,在运动状态下对高空目标的图像衰减特征分割一直很困难,分割过程会出现过分割和欠分割的问题,导致目标识别结果不理想.提出采用机载视觉雷达倾斜状态下的目标识别方法,得到图像中对地目标的运行速度,通过雷达视场距离的标定成像几何原理,将地面目标三维场景投射到二维象平面中,并采用数据链驱动无缝集成模式来运算识别地面目标的实际数量,获取准确的塔机目标识别检测结果.实验结果说明,所提机载视觉雷达倾斜状态下的目标识别模型获取的地面目标识别更加准确,并且具有较高的检测效率和精度.     

基于OpenGL的空间目标图像生成方法

空间目标监视系统设计与目标识别算法开发需要有充足的图像源,为解决空间目标识别问题,在无法采用真实空间目标进行试验,开展仿真成像研究尤为重要,为使仿真图像体现真实空间目标成像探测系统且有探测能力,在分析OpenGL透视投影成像模型与真实成像系统的针孔成像模型之间的关系的基础上,提出了在OpenGL平台生成空间目标图像的方法与流程,通过合理设置有关参数生成目标和成像系统信息在内的仿真图像.经仿真实验证实,提高了仿真图像的真实感和可信度,并具有图像处理算法稳定性和可靠性,为空间目标成像探测系统设计和目标识别算法研究提供了数据基础.     

基于正侧视模型的机载双天线干涉SAR外定标方法

采用基于敏感度方程的方法,研究了基于正侧视成像模型下的机载双天线干涉SAR系统的外定标问题。算法通过对干涉成像方程各参数求导,得到基于敏感度方程的误差模型,并在此基础上,依据若干地面控制点的精确数据,求解干涉参数偏差。通过迭代求解,得到定标后的干涉参数,并生成精确的数字高程模型及对地面目标点进行定位。利用我国自主设计、研制的机载干涉SAR系统获得的数据,进行了外定标处理实验,验证了方法的有效性。     

基于机载X-SAR海浪监测系统的设计

基于机载X波段合成孔径雷达设计了一套低空机载海浪监测系统.首先在对海浪微波散射和机栽合成孔径雷达成像原理进行分析的基础上,设计出海浪监测系统的总体架构;其次研究合成孔径雷达的成像算法,通过建立仿真模型,反演出海浪谱,最后测量出海浪浪高、海浪波长等主要信息,提供给飞行员用来判断飞机是否具备在海面上降落的安全条件.同时,对...     

多层雷达吸波材料涂层反射系数的研究

不同极化下反射系数的计算是雷达散射截面(RCS)预估中的主要问题之一,对于涂敷雷达吸波材料(RAM)涂层的目标,进行预估首先要建立反射系数与众多相关参数之间的关系式.从麦克斯韦方程和边界条件出发,导出了电磁波频率、入射角度及多层RAM涂层各层电磁参数与反射系数之间的关系式;实现了对任意层数RAM涂层反射系数的计算.最后,以两层和三层RAM涂层为例,通过仿真实验分析了电磁波的入射角、极化状态等对反射系数的影响.     

实数自适应遗传算法在雷达处理中的应用

实数自适应遗传算法在雷达处理中具有广泛应用。本文对基于实数自适应遗传算法原理、交叉概率和变异概率的自适应确定方法以及实数自适应遗传操作方法进行了阐述,在分析探地成像雷达电磁波在地下传播特性的基础上对雷达测得的电磁波信号的成像问题进行了研究,并通过计算机仿真验证算法的可行性,从而得出基于实数编码的稳态遗传算法克服了普通二进制算法的缺点,增加了普通遗传算法的搜索能力,对于求解大规模优化问题是适合的,是一种具有工程实用价值的算法。     

超宽带步进变频连续波雷达近场成像算法

为了实现超宽带步进变频连续波雷达近场区高分辨率快速成像,提高成像的分辨率,根据步进变频连续波信号发射与传播的特点,采用角谱分析方法,通过对电磁波波动方程进行推导,提出一种适用于超宽带步进变频连续波雷达的成像算法,该算法省去了匹配滤波过程,成像准确。采用HFSS三维电磁场仿真软件进行建模仿真,在仿真结果中采集数据验证成像算法的可行性。结果表明,成像图像中目标能量集中,分辨率高,对于采用的频率范围0.5～1.5GHz,带宽为1GHz的发射信号,理论分辨率为0.15m,实际得到的分辨率约为0.2m。     

雷达遥感图像解译与散射模型

以电磁波散射理论为基础,结合8毫米真实孔径成像雷达的研究成果,尝试建立散射模型,讨论雷达图像的解译,指出了雷达图像的一些特点。     

雷达电磁信号的多径传播仿真研究

从工程实际出发,系统研究雷达天线到目标间的电磁信号,受地形和地球曲率等因素影响而产生的多径传播问题。分别建立雷达电磁波在干涉区、中间区和绕射区传播的数学模型和它们适用的边界条件。给出了应用Mathmatic软件提供的Interpolating Polynomia[data,x]多项式内插技术求解由干涉区平滑过渡到绕射区的中间区场强计算问题,并对雷达电磁信号在各区中的电磁传播作了仿真,来模拟雷达发射机经天线向空间辐射并到雷达接收机输入端的信号强度。此外,为了便于从电子地图中查找反射点区域的电磁反射特性,还给出了应用球面三角形计算反射点地理位置的求解方法。实验结果表明,该文不仅有助于雷达对抗战场环境的内场注入式仿真研究,而且对雷达系统的性能分析也将具有十分重要的参考价值。     

机载雷达跟踪方法研究与仿真

研究机载雷达跟踪运动物体的准确性问题.针对当物体运动的速度较快时,在机载雷达跟踪过程中需要完成光机扫描、图像合成、图像处理、信息传输等一系列综合处理过程,产生时间滞后,一旦被跟踪的物体运动速度较大,两者速度不匹配,就会造成跟踪高速运动目标识别不准确的问题.为了解决上述问题,提出基于滞后时间补偿的机载雷达跟踪方法.通过建立被跟踪的目标的运动模型,估计出跟踪物体下一刻运动位置,提前消除时间滞后,克服传统方法的缺点.实验结果表明,运用改进方法可以很好的消除时间上的滞后延迟,完成机载雷达对高速运动物体的跟踪,大幅提高跟踪的准确性.     

反舰导弹抗干扰试验与评定仿真系统设计

现代反舰导弹处于复杂的海情,电磁环境密集交迭,电磁干扰方式复杂多变的高技术海战场作战环境下,因此在靶场试验过程中很难对反舰导弹所处实战干扰环境进行模拟.通过对雷达系统、雷达干扰信号仿真模型进行分析,并运用面向对象技术,研究设计了反舰导弹抗干扰试验与评定仿真系统,其中包括类库的构建以及诸对象之间信息传递的实现,试验设计系统的系统流程、数据流程及结构的设计.该仿真系统可用于反舰导弹抗干扰仿真试验及抗干扰能力评估.     

基于多次散射目标模型的雷达成像研究

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）作为一种主动微波传感器,被广泛应用于遥感对地观测。然而,传统上的雷达散射模型是基于几何光学近似的,忽略了地物目标之间的相互作用,即多次散射效应。为了充分挖掘和利用毫米波雷达影像中目标电磁散射特性信息,亟需对典型目标的多次散射效应进行建模仿真和验证。基于矩量法（Method of Moments, MoM）分析了球体、二面角等目标表面等效电流分布与分段成像结果的对应关系,并利用后向投影（Back-Projection, BP）算法进行电磁仿真成像,总结了单/双基地雷达模式对成像中散射机制的影响。结果表明：目标表面等效电流分布以及分段等效合成孔径张角会随入射角度发生改变,其中分段等效合成孔径张角会影响方位向分辨率;双基地雷达成像结果中包含更丰富的电磁散射信息。本研究可为SAR系统设计和验证、典型目标回波特性数据收集以及如何基于高解析度SAR影像进行目标识别等研究提供借鉴与参考。     

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.