自适应波束形成系统单脉冲测角新方法研究

研究相控阵雷达系统控制问题,由于雷达工作环境日益复杂和恶化,常规的单脉冲测角方法不具备干扰背景下精确测角能力.针对相控阵雷达自适应数宁波束形成系统,根据单脉冲测角技术,实现了在干扰背景下对单脉冲精确测角.为提高自适应抗干扰能力,提出通过二次自适应干扰对消计算,提高二个接收波束通道信号的信号干扰噪声比,用数字和差比幅实现单脉冲测角.可以自适应抑制有源干扰,提高信号干扰噪声比从而提高测角精度,测角误差达到1mrad以内,满足雷达测角精度要求.仿真结果表明,方法具有抗干扰能力强、测角精度高的优点,为相控阵雷达在干扰背景中测角提供了一种新的解决途径.     

基于相似性测度的异类传感器的数据融合算法

雷达具有较好的测距性能,红外传感器具有高精度的测角性能。雷达和红外传感器是异类传感器系统的一个典型组合,但是异类传感器信息融合因没有现成的数学工具和方法而面临诸多困难。提出一种基于相似性测度的数据融合方法,能够有效提高数据正确关联概率和多目标跟踪的精度。     

阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响

分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响,对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差测角精度误差模型,分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比,推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达0.001°量级,可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。     

基于GPS技术辅助雷达引导系统设计

空空导弹研制过程需进行一系列地面飞行试验,某型红外空空导弹在地面靶试中多次出现炮瞄跟踪雷达跟踪过程中丢失目标后无法引导,构不成试验条件;为了解决此问题,研制了一种基于GPS全球定位技术的辅助雷达引导系统,该引导系统利用靶机提供的GPS定位数据,实时解算目标方位、俯仰信息传输给雷达,实现了对目标的辅助引导功能;通过多次地面飞行试验验证,该系统有效解决了雷达丢失目标后无法引导截获的难题。     

反辐射子弹抗雷达关机方法研究

如何有效地对抗雷达关机是反辐射子弹必须解决的一项关键技术,性能的优劣直接决定了反辐射子弹的打击精度.在分析了国内外抗关机方法的基础上,给出了一种基于被动雷达导引头与捷联惯导相结合的抗关机方法:在雷达关机前应用向量几何方法外推目标位置,并给出了预估算法解决由于导引头测角噪声引起的误差,以提高外推精度;雷达关机后则利用捷联惯导输出和关机前保存的目标位置重构目标视线角,继续引导子弹攻击目标.结合子弹的制导控制模型进行了全弹道仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

雷达与红外传感器数据关联及融合算法研究

多传感器信息融合技术在目标跟踪领域已经得到了广泛的应用,末制导融合技术是多传感器跟踪系统中的关键技术之一,而主动雷达、红外传感器的数据融合问题是研究的热点。由于主动雷达发射电磁波容易暴露,红外传感器隐蔽性好,但只能测角,不能测距,采用主动雷达为主、红外探测为辅的数据融合系统进行目标跟踪有利于充分地发挥红外、雷达2种传感器的互补性,使其相得益彰。基于卡尔曼滤波的预测、修正的思想,提出了一种新的融合算法,仿真结果和实验表明:利用此方法可使雷达、红外传感器达到较好的数据融合效果。     

被动雷达/红外成像制导数据融合系统仿真

数据融合是精确制导武器多模制导系统中的一项关键技术。为提供精确跟踪目标性能,建立了数据融合系统中数据校准等测量信息和制导信息融合等环节的数学模型,并结合精确制导武器仿真平台,构建了被动雷达／红外成像双模制导数据融合数字仿真系统。将构造的外部干扰模型引入数据融合仿真系统,仿真了双模精确制导武器在攻击目标的过程中雷达导引头和红外导引头遭遇外部干扰、测量输出发生异常突跳时融合系统融合处理制导信息的过程,结果表明融合系统在雷达或红外导引头测量输出发生异常的情况下通过估计和融合可以输出有效的制导信息,被动雷达／红外成像双模制导系统采用数据融合方案可以提高精确制导武器的抗诱偏和抗干扰能力。     

相控阵测量雷达跟踪起伏动目标精度分析

目标不同的航路及其运动特点对雷达测量数据质量影响很大.为了估算整个航路目标动态定位精度,依雷达测量目标工作原理,给出航路分段处理原则.对雷达测量数据与GPS测量真值比对的一次差,提出了基于三次B样条的雷达系统误差分离方法.通过处理某飞行任务的大量测量数据,估算出了不同航路的雷达动态测距、测角系统误差和随机误差.结果表明,雷达测距系统误差与斜距成正比;测角系统误差为设计指标的2倍多;其随机误差与设计指标相符.     

从航摄照片求任意地面点高程的新算法

从航摄照片恢复地形、地貌的技术,在航空摄影测量和地质科学中有着广泛的用途.例如,通过航摄照片可以用数学方法测制正射影象地图,进行重力地形改正等.这两项技术是航空摄影测量和地质探矿中的重大技术革新,可以大大缩短成图和探矿周期,提高精度,节省大量人力和物力.而实现这两项技术的核心问题是根据航摄照片恢复地形的方     

基于SystemVue汽车雷达系统研究

针对毫米波雷达射频、信号处理以及超分辨测角问题,提出了一种基于SystemVue进行汽车雷达系统设计和信号处理算法设计的方法。首先,利用SystemVue自带的射频库和通用算法库进行雷达系统设计,真实模拟了毫米波射频、天线及目标环境的相互影响;其次,针对快调频的FMCW信号波形,给出了完整的汽车雷达目标距离、速度和角度的信息处理算法流程;最后,针对汽车雷达系统测角精度较低的问题,提出了基于酉变换MUSIC的测角算法,大大降低了汽车雷达超分辨求角的运算量。仿真结果表明,该方法解决了汽车雷达的链路设计、射频指标对雷达信号处理性能影响的评估问题,更真实、更全面地反映了汽车雷达系统的性能,为雷达系统的研究提供了有力依据。     

捷联惯导动态角精度实时测试评定技术

针对验收和使用捷联惯导过程中对其姿态角、姿态角速度精确动态测试及性能评估的需求,设计了角度和角速度精度评估模型,利用高精度三轴转台、电子水平仪和高精度陀螺寻北仪等标准设备构建了检测评估系统。该系统可自动操控转台为被测捷联惯导提供动态角度和角速度激励,模拟摇摆、加速、减速、静态、匀速多种工况,并实时采集转台和捷联惯导的姿态角和姿态角速度输出偏差,实现了对动态角精度进行实时评估。通过检测OCTANS角精度实验,证明了该方法实时有效,动态激励全面,检测精度高,为捷联惯导动态角精度的评估提供了工程实用的新途径。     

一种异类传感器的异步数据融合算法

由于雷达具有较好的测距性能,红外传感器具有高精度的测角性能。由于上述技术特点,使得两者具有良好的信息互补性,雷达和红外数据融合引起了广泛的注意。异类传感器数据处理是数据融合中的一个难点。考虑到两种传感器具有不同的测量维数,量测数据异步采样并以不同的速率传输到融合中心站点,提出了一种新的异类传感器异步数据融合算法。通过最小二乘法完成两种异步数据关联同步,然后对于相似性测度进行数据关联,与数据压缩技术完成目标状态信息融合。利用上述方法,进行了仿真实验验证了算法的有效性。     

基于雷达/红外成像的机动目标加速度估计

研究机动目标跟踪精度优化问题,需获取机动目标加速度准确信息。由于空间外界干扰造成雷达提供信息不准确,为此提出了基于雷达/红外成像的机动目标跟踪信息融合算法。建立了机动目标与空空导弹的相对运动目标机动数学模型,引入了雷达/红外成像导引头联合观测方法,并对两者的观测信息在时间上进行同步配准。采用雷达/红外成像信息融合跟踪扩展自适应卡尔曼滤波算法进行仿真。仿真结果表明,改进算法能够对机动目标加速度信息进行有效的、实时准确的估计,验证了所设计的跟踪算法的正确性,实现了以直接碰撞方式达到毁伤目标的目的。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

一种新的激光制导系统噪声处理方法

为了提高激光导引头测角的精度与截获目标的命中率;针对噪声对激光制导系统的影响,在激光制导的原理上,采用了一种新的基于软件来处理噪声的DSP实时控制系统;首先,在控制电路上进行高低档实时测噪、动态控制门限;其次,基于MATLAB平台对其进行仿真计算得到噪声倍数表;最后,在DSP控制软件上通过查表的方式实现实时去噪的算法;结果表明,该方法大幅度提高了信噪比,从而提高了末制导系统航向与俯仰测角精度,最终提高了导弹目标命中率;通过实验室数据仿真和外场模拟试验,从未加去噪声处理和添加处理两方面进行对比仿真以及对结果的分析,验证了该方法的有效性、合理性以及可行性。     

基于激光干涉的大角度高精度在线测角方法研究

由于红外探测器尺寸限制,大多数红外遥感相机仍采用扫描系统来扩大探测视场。随着探测精度要求的提高,对扫描系统的测角精度要求也越来越高,因此,高精度扫描系统测角精度决定了遥感器的性能。基于某红外遥感相机扫描系统测角技术要求,对扫描系统测角精度的在线检测方法进行研究。扫描系统最大扫描角度为±5.8°,测角精度1"的。根据对国内外高精度测角设备的调研,确定一种具备大角度、高精度在线测角能力的激光干涉仪——SIOS SP-TR2000激光干涉仪对扫描系统转动角度进行检测。SP-TR2000激光干涉仪主要是用于高精度测距,开发用于高精度测角使用,因此采用雷尼绍激光干涉仪+RT300 (KUNZ)转台作为检测系统对SP-TR2000激光干涉仪测角精度进行检定,检定后SP-TR2000激光干涉仪系统测角精度为0.245″,满足扫描系统1″测角精度需求。对基于SP-TR2000激光干涉仪的在线静态及动态测角方案进行阐述,并根据误差分析可知在线测试系统测角误差为0.247″,表明基于SIOS SP-TR2000激光干涉仪的大角度高精度在线测角方法可行。     

被动雷达抗两点源干扰的改进聚类分析法研究

对于两点源干扰可以有效干扰被动雷达单脉冲测角系统。为了使被动雷达单脉冲测角系统在两点源干扰下能够有效测量目标的角度,在分析宽带噪声调频干扰信号通过接收机相位检波的输出特性基础上,应用聚类分析算法能够实现在一次测量中对一个干扰源角度的精确测量,同时也提出了动态测角时如上方法在两干扰源功率相近时测量角随机摆动的问题。通过"近值比较法"对传统聚类分析算法改进,有效解决了上述问题。仿真证明,改进后的聚类分析算法能够在1%的测角误差下稳定地跟踪一个干扰源的指向角,较大地改善了传统聚类算法,达到了抗两点源干扰的目的。     

基于嵌入式系统的测冰雷达数据远程实时读取系统的研究与实现

介绍了一种结合Internet网络和嵌入式技术的测冰雷达探测数据远程读取系统。系统基于树莓派构建嵌入式系统,采用nginx和sqlite分别构建Web服务器和相应的数据库;树莓派通过USB接口采集测冰雷达的冰层厚度探测数据,并外接USB无线网卡通过无线局域网发射器接入Internet网络;远程移动终端作为数据读取方,通过中国移动3G网络访问树莓派上所搭建的Web服务器,最终以FTP页面形式下载所采集到的冰层厚度数据,并以HTTP页面形式绘制冰层厚度报表呈现给用户,实现冰层的实时观测。实验表明,系统实现了远程实时读取测冰雷达探测数据的目标,解决了传统测冰雷达探测数据先存盘后处理的低实时性问题。     

雷达轴角测角方法及信号处理研究

雷达轴角的精密测量是雷达实现稳定、准确、快速跟踪目标的关键之一。结合数字信号处理理论，本文提出了基于最新的嵌入式FPGA技术的新测角方法，详细介绍了运用三角变换测角的原理及实现。和传统的方法相比该方法具有精度高、转换速度快、成本低、实用性好等特点。仿真证明了新测角方法的可行性。     

基于最大比幅值的圆接收阵雷达测角方法

介绍了一种固接收阵同时多波束雷达体制,针对该体制雷达,由于各种阵列误差的存在,造成传统比幅测角方法得到的目标点迹在方位角上不连续.本文提出一种基于最大比幅值的圆接收阵雷达测角方法,该方法利用实际观测的目标最大比幅值来构造线性比幅曲线,完成比幅测角,最终改善了目标点迹的连续性.理论分析和实测雷达数据验证了该方法的有效性.