电离层行进式扰动对外辐射源天地波雷达系统的影响

电离层扰动导致外辐射源天地波雷达的回波信号存在多普勒频移、多普勒展宽及衰落等效应.以电离层准抛物线模型为背景,利用电离层行进式扰动(Travelling Ionospheric Disturbance,TID)模型和数值射线追踪技术,定量研究了TID对PD变换的影响;结合外辐射源雷达信号处理的关键技术,着重分析了TID对该雷达系统性能的影响.仿真结果对外辐射源天地波雷达的系统设计与实际应用具有指导意义.     

短波天波反射/地波绕射组合新传播模式及其可能应用

把电离层反射传播模式和地波绕射传播模式组合成新的传播模式.对这一新传播模式的构建形式、新模式的路径损耗因子、频域多普勒谱特性、工作频率特性等传播特性以及它的可能应用进行了研究.以天波/地波集成体制超视距雷达系统作为一种应用,导出了其雷达方程、定位方程和信息处理过程模型.具体的算例表明,该雷达体制有好的可行性.     

基于DRM 数字调幅广播的高频外辐射源雷达实验研究

该文介绍了利用新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达系统,开展我国首次基于DRM (Digital Radio Mondiale)数字调幅广播的高频外辐射源雷达(HF Passive Bistatic Radar, HFPBR)实验研究的情况。论述了该体制雷达的理论、关键技术、探测设备和外场实验,给出了不同条件下(包括地波模式、天波模式、天地波混合传播模式)的典型探测结果,在国际上首次从实验上证实了利用DRM 广播信号实现超视距无源探测的技术可行性,为该探测技术的发展奠定了理论与实验基础。      

外辐射源雷达网络定位性能评估与实验验证

外辐射源雷达网络的探测性能受网络几何架构、电波传播环境、硬件系统性能及信号和数据处理能力等诸多因素的影响,网络优化部署需综合考虑上述各个方面,网络性能评估为需要解决的首要问题。该文围绕外辐射源雷达网络定位性能展开,首先给出一种切实可行的外辐射源雷达网络优化系统定位性能评估方案,利用蒙特卡洛仿真分析了一定站位配置下定位精度分布图。接着重点介绍了外辐射源雷达组网探测实验开展情况,包括系统配置、空中目标探测典型结果及分析。最后统计评估了实测目标的定位精度,并与仿真结果进行对比,从实验角度验证了定位性能评估方案的有效性。     

岸/舰双基地地波雷达提高定位精度方法研究

针对双基地地波超视距雷达工作带宽窄,定位精度差,且与目标位置有关的问题,利用双基地地波雷达在单/双基地同时工作模式下能够获取多种测量集合,提出应用三角形几何重心法和三点加权平均法,该方法能够提高该体制雷达的定位精度,仿真结果验证了该方法的有效性。     

高频地波雷达电波环境特性分析

为分析高频电波传播环境对地波雷达探测性能影响,在地波雷达探测方程基础上,结合高频电波环境模型,对影响地波雷达探测性能的海面环境、电离层环境和电磁环境等因素进行了详细分析.分析结果为地波雷达系统设计、操作使用提供参考.     

单频网外辐射源雷达定位算法分析

单频网外辐射源雷达存在测量-发射站关联模糊的问题,在进行目标定位时必须考虑测量-发射站关联解模糊问题。基于此,建立了单频网外辐射源雷达系统测量-发射站关联模型,推导了三维TOA定位方法以及估计目标高度的二维TOA定位方法原理,给出了相应算法的GDOP定位精度分析,并通过一个三发单收的外辐射源定位模型仿真验证,分析了不同算法对定位精度以及对测量-发射站关联的影响。结果表明,采用估计目标高度的二维TOA定位方法能够提高单频网外辐射源雷达测量-发射站关联概率。     

T/R-R高频地波雷达球面定位算法研究

T/R-R高频地波雷达可以对海面目标超视距探测,探测距离高达几百公里,因此由雷达量测量对目标定位应考虑地球曲率影响.本文分别给出了球面定位算法及其定位精度公式.应用加权最小二乘算法可实现目标精确定位.仿真分析了平面定位偏差、加权最小二乘球面定位GDOP.结果表明球面定位算法可消除定位偏差,加权最小二乘球面定位可提高目标定位精度.     

天地波MIMO雷达多目标角度估计仿真

天地波混合组网雷达系统将天地波一体化雷达和地波超视距雷达组网技术的特点和优势结合起来。多输入多输出雷达体制综合采用多通道、等效发射波束形成技术,为天波超视距雷达面临的多径、多模效应和杂波多普勒扩展等问题提供了一条有效解决途径。将MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术与天地波雷达系统相结合,研究了天地波MIMO雷达的信号模型,以L阵配置下的天地波MIMO雷达为例,利用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法实现多目标角度估计,实现了对天地波MIMO雷达的多目标角度估计的仿真试验,天地波MIMO雷达的仿真结果验证了该模型的有效性。     

短波天波/地波联合传播模式下定位方法研究

电离层反射传播模式和地波绕射传播模式组合成联合传播模式,对这一新传播模式下的定位方法进行了研究,给出了定位方程,探讨了一种PD差值的计算方法,通过仿真计算说明了该计算方法的有效性,最后基于误差分析理论对定位精度进行分析,了解各误差项对定位距离估值误差所占的权重系数。     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

基于非合作外辐射源的两站时差定位方法

针对非合作外辐射源的特点,提出了一种对二维运动目标的两站时差定位方法,给出了定位的算法模型和定位误差模型,并初步计算了定位精度与两站之间距离、非合作外辐射源位置的关系,给出了各种定位精度曲线仿真结果。仿真结果表明,此定位方法具有较好的定位精度和定位速度。     

外辐射源雷达椭圆定位算法仿真及误差分析

外辐射源雷达通过接收目标对外辐射源信号的反射波来检测目标,并完成对目标的定位跟踪.外辐射源雷达的目标到接收站的距离是无法直接测得的,需要通过基于空间几何约束关系解算来获得.椭圆定位算法是一种外辐射源雷达中常用的测距方法,该算法利用距离和-角度信息,实现高精度测距.通过研究目标和收发站之间的空间几何约束关系,根据二维平面...     

有源无源一体模式下目标定位及其精度分析

在分析两站无源交叉测向平面定位的基础上,提出一种测向、时差联合定位的模型,并分析了其定位原理和精度;推导了组网雷达的探测精度表达公式,并比较了单站、两站、三站雷达定位精度的差异.在此基础上,结合有源组网探测的优点和无源侦察只被动接收、不辐射信号的优点,提出了有源无源一体模式下的目标定位模型及其定位精度分析,并对五站定位中的两种不同情况进行了仿真和分析.仿真结果表明,有源无源一体模式下的目标定位方式能有效地对目标进行定位并有良好的定位精度.     

多无人机协同定位下的路径优化

利用无人机携带定位设备在空中进行辐射源目标的时差定位,可有效避免因地面布站几何因子和非视距传播带来的误差。在此场景下,针对具有定位精度保证的飞行路径最小化问题,本文推导了定位误差期望的下界,构建了最小化该下界的飞行路径优化模型,并针对该模型提出两种数值近似优化算法。在多种场景下,仿真实验对两种算法的路径优化性能进行了对比;在飞行距离受限条件下,仿真实验研究了两种算法的定位精度差异。      

外辐射源雷达与情报雷达的数据融合

通过外辐射源雷达与情报雷达异地配置方式下的组网,利用外辐射源雷达生存能力强、反隐身隐蔽性能好、数据率高、测速精度较高等特征,可进一步提高对目标的定位精度及对隐身目标的探测能力。文中将基于“当前”模型的扩展卡尔曼滤波应用于外辐射源雷达与情报雷达的数据融合,仿真表明利用这两类雷达的互补特性,通过数据融合,滤波后得到的目标的定位精度及速度精度有大幅度提高。     

WiFi信号外辐射源雷达双目标检测的研究

随着WiFi、WiMax信号的广泛覆盖,基于正交频分复用(OFDM)信号的外辐射源雷达技术应用得以广泛发展.通过论述OFDM技术的特点以及两大标准802.11和802.16,论证了WiFi雷达技术的可行性,并进一步将信号识别技术运用到外辐射源雷达目标检测中.同时研究了不同情形下的模糊函数效果,经过对比,最终选取直达波与混合波的模糊函数构建双目标定位模型进行仿真,成功得到了目标所在位置,证实了WiFi信号作为雷达辐射源进行多目标定位的理论可行性.     

高频地波雷达工作环境对系统性能影响的分析

与常规微波雷达不同,高频地波雷达的工作体制和特点使其探测性能更多地受到外部环境因素的影响.基于高频地波雷达对海探测机理,推导了高频地波雷达方程,并综合考虑系统参数、地波传播特性、海态、环境噪声、海杂波等因素对雷达探测性能的影响,建立了用于高频地波雷达系统仿真的主要模型,对影响雷达系统探测性能的有关因素进行了仿真和分析.据此建立的仿真系统,为优化系统设计、评估系统性能提供了一个良好的环境和手段.     

对海面远距离运动目标定位跟踪的IMM算法研究

研究了平流层三站测时差无源定位系统对海面远距离运动目标定位与跟踪的滤波算法问题。将IMM滤波器应用到平流层三站测时差定位系统中,采用三模型组合的IMM滤波算法,首先通过时差测量参数计算出粗略的定位结果,接下来采用IMM滤波算法逐步估计出运动辐射源的速度,并修正初始的定位结果,提高定位精度。仿真结果表明,基于IMM滤波器的三站时差定位系统具有较快的收敛时间、较高的跟踪精度和适中的计算复杂度,能够对不同强度的机动目标进行定位与跟踪,很好地解决了三站时差定位系统对海面远距离运动辐射源定位跟踪的算法问题。还提出了利用回归处理的方法进一步提高固定目标定位精度的思想。     

天地波组网雷达同步控制系统设计

天地波组网高频地波雷达采用天波发射、地波接收和地波发射、地波接收的形式实现对海洋表面动力学参数如海洋表面流场、风场等的监测,具有覆盖面积广、回波蕴含信息丰富等特点。由于采用收发分置模式,这种组网雷达需要解决接收站与发射站、以及多个接收站之间的同步问题,主要有时间、频率和相位三大同步。针对探测海洋动力学参数的要求,分析了天地波组网雷达对同步的需求,提出了同步控制系统的设计方案,包括基于授时GPS实现的系统外同步设计以及基于FPGA实现的系统内同步设计,并给出了相应的硬件和软件实现以及闭环和外场测试结果。该方案解决了天地波组网同步问题,海边进行的天地波组网现场实验也证明了该方案的正确性。