一种C波段雷达云雨气象干扰源检测方法

相对于S波段,C波段雷达在保持较好穿透性的同时具有更窄的波束宽度,可以给出更高的测角精度和分辨率。但由于特定的波长特性,C波段雷达更易受气象影响。实际工程中发现云雨气象恶劣时,干扰源检测出现大量压制干扰虚警,从而错误地调度抗干扰功能,大幅占据系统资源。本文通过大量试验数据,分析云雨气象杂波与压制干扰在波位内不同俯仰方向以及波位间不同方位方向的差异,提出从波位内到波位间两级干扰源检测方法,该方法在保证真实干扰源正常检测的同时,极大地降低了云雨气象杂波导致的虚警,提高了C波段雷达在恶劣气象环境下的适用性。     

蒸发波导条件下雷达探测距离的估计方法

雷达波在近海面传播时受到各种因素的影响,使得雷达探测出现异常现象,尤其在蒸发波导条件下,会形成波导传播。文中描述了通过气象水文信息得到蒸发波导折射率剖面,再由电波传播模型和修正的雷达方程估计出雷达在蒸发波导条件下的作用距离。并通过试验,初步验证了上述方法。     

积累点数对天波雷达探测性能的影响研究

以空中目标为研究对象,首先,从理论上分析了积累时间与信噪比的关系,给出了根据波位数、波位所在距离段、雷达工作模式、航迹关联门限等因素计算积累点数的方法;然后,通过对雷达实际工作数据的分析,得出雷达实际工作时积累点数对雷达探测性能的影响规律;最后,总结出雷达实际工作时积累点数选择的一般原则。     

亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性

对亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性进行了分析、研究和计算。讨论了圆柱形等离子体尾迹径向厚度、雷达波入射频率和入射角等因素对雷达散射截面的影响。尾迹中散射场的计算采用矩阵法求解,用一阶畸变波Born近似完成亚密湍流等离子体尾迹雷达散射截面积（RCS）的计算。分析和计算结果表明,雷达波入射频率和入射角、尾迹的径向厚度对RCS值影响较大,并且计算所得的尾迹雷达散射截面方向图可为再入体的雷达识别和隐身提供帮助。     

3D雷达实际探测能力动态仿真评估方法

结合现役3D雷达的实际工作情况,分析了不同探测工作模式时的天线收发垂直方向图多变与不一致性、多径反射、地物遮蔽以及大气衰减对雷达实际探测能力的影响,给出了相应的定量估算方法。针对3D雷达分波位扫描与信号处理的特点,建立了雷达波束扫描到各个波位时接收到的目标回波功率、无源面杂波功率、无源气象杂波功率和有源压制噪声干扰功率估算模型,提出了一种3D雷达在杂噪背景下目标检测判据。最后,设计了一种3D雷达实际探测能力动态评估方法,并进行了仿真分析,验证了该方法的有效性。     

涂覆吸波材料目标RCS测量校准试验研究

雷达吸波涂层易受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响而破坏飞机整体的隐身特性。为评估雷达吸波涂层状态,在紧缩场对涂覆雷达吸波材料的目标展开RCS测量和分析。雷达散射测量系统的测量精度受定标体几何参数精度、测量方法、校准方法、系统稳定性等多种因素影响。在金属球定标体几何参数、场地制造装配精度和安装定位精度等已溯源至国家基准的基础上,针对测量和校准需求,研究了替代置换法的测量校准原理,开展了测量和校准试验,结果表明：在扫频测量基础上,通过时域频域变换、背景矢量对消、时间窗等技术滤除杂波干扰而获取线性度较好的系统校准曲线,用于涂覆雷达吸波材料目标的RCS测量校准,能有效提高测量效率和精度,确保量值一致,满足隐身飞机雷达隐身状态监控和校准需求。     

机场终端区多普勒天气雷达

机场飞机的起降主要受到极端恶劣天气的影响,多普勒天气雷达是保障机场飞机稳定起降的一项先进技术理念.通过探究多普勒气象雷达对下击暴流速度、强度以及综合特征的分析效果,明确了多普勒气象雷达对机场的作用和效果.     

舰载雷达反潜探测新方法研究

现代海战中潜艇是水面舰艇的致命威胁。本文通过系统研究分析水下及航行时潜艇对海面环境影响及掠海气象变化,提出一种水面舰艇雷达反潜探测的新方法。基于对海洋环境特性及其回波特性比分析,进行了舰载雷达探潜回波信号特性研究,并进行了系统的仿真研究验证。     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

地球球面和大气折射对气象雷达目标探测的影响

介绍等效地球半径、地球曲率和大气折射指数的概念,讨论地球球面和大气折射对机载气象雷达最大探测距离和测高的影响,并做出定量分析。在此基础上,用Matlab软件提供的可视化工具Simulink建立系统仿真模型,给出仿真结果。用于修正和完善机载气象雷达的目标探测仿真模型,使其能够更准确、合理地反映实战条件下各种背景因素对气象雷达探测性能的影响。     

基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真

带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。      

基于贝塞尔曲线和路径的气象模式建模仿真

为了更贴近机载雷达实际的工作情况,符合培训人员工作的需求,介绍了机载雷达训练模拟器的气象模式的建模仿真。首先建立了气象目标控制模型,支持对气象目标显示的控制和调整。通过控制台向显控台发送目标坐标信息,以及对不同强度的气象目标进行不同颜色标记,并基于贝塞尔曲线和路径规划成功实现调用GDI画图来生成不规则形状的气象目标。最后在某型机载雷达训练模拟器实现气象模式的拓展,取得了良好训练效果。     

DBF在数字阵列天气雷达中的应用

将DBF技术应用于天气雷达,可以同时获取不同高度层的气象数据,使得对天气的观测更加精细,为后续气象产品反演提供更好的技术手段。首先介绍DBF的基本原理,然后阐述在天气雷达研制过程中设计DBF时需要注意的问题,最后给出对实际气象目标的探测效果。     

基于深度卷积神经网络的气象雷达噪声图像语义分割方法

针对新一代多普勒气象雷达的散射回波图像受非降雨等噪声回波干扰导致精细化短时气象预报准确度降低的问题,该文提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的气象雷达噪声图像语义分割方法。首先,设计一种深度卷积神经网络模型(DCNNM),利用MJDATA数据集的训练集数据进行训练,通过前向传播过程提取特征,将图像高维全局语义信息与局部特征细节融合;然后,利用训练误差值反向传播迭代更新网络参数,实现模型的收敛效果最优化;最后,通过该模型对气象雷达图像数据进行分割处理。实验结果表明,该文方法对气象雷达图像的去噪效果较好,与光流法、全卷积网络(FCN)等方法相比,该文方法对气象雷达图像中真实回波和噪声回波的识别准确率高,图像的像素精度较高。     

机载气象雷达下和差波束抑制地杂波研究

针对机载气象雷达气象模式下的地杂波抑制研究,提出利用雷达回波信号的和差波束方法加以抑制。首先建立地心坐标系下飞机位置和气象与地杂波空间模型,然后通过机载气象雷达发射脉冲信号,利用气象雷达方程计算波束扫描范围内的气象目标和地杂波的回波功率信息。根据气象与地杂波所处雷达波束中心位置和角度不同的特性,利用和差波束方法抑制地杂波,同时气象信息不会有太大损耗。经过仿真数据验证,该方法能够有效地剔除地杂波,保留气象信息。     

气象雷达在民航安全中的应用研究

 本文研究了气象雷达在民航安全中的应用概况,主要包括风切变、湍流和鸟击危害探测.分析了微波和激光雷达两种风切变探测技术,探讨了对大气湍流和飞机尾流的探测方法,介绍了以美国鸟击危害咨询系统(AHAS)为代表的气象雷达探鸟系统,结合我国民航运输发展现状、物联网建设和新一代气象雷达网组建,展望了气象雷达在民航安全应用中的发展趋势.     

利用相控阵雷达实现气象探测

短时临近气象预报需要天气雷达对天气目标进行定量测量,以便对天气现状以及发展趋势做出准确预判。相控阵雷达应用于气象探测,利用其多通道以及快速多变的波束扫描能力实现对天气目标的快速扫描,雷达系统设计采用实时在线标校的技术设计,能提高探测的可信度和气象产品的质量。文中在分析了气象探测原理的基础上,给出了微波相控阵雷达实现对气象目标定量探测的设计思路与技术要点。     

基于RELAX的气象雷达回波参数化谱矩估计方法

气象雷达回波的功率、平均频率和谱宽等谱矩参数与气象目标的类型密切相关,如何准确估计一直是关注的问题。地杂波也是气象雷达面临的严重干扰。气象目标回波和地杂波的频谱呈现高斯谱的特征,其参数化模型可以利用来估计这些谱矩参数。提出了拟合信号功率谱的参数化谱矩估计方法,并采用RELAX的思想进行多个高斯谱信号混合时的谱矩参数估计。最后利用仿真气象雷达信号进行了实验和性能分析,实验结果表明提出的方法能准确估计出高斯功率谱的谱矩参数,且具有较高的分辨率。与脉冲对法相比可用于估计多个高斯谱混合的情况（比如地杂波和气象回波叠加在一起时）,与最大似然法相比降低了运算量。      

武汉机场气象雷达伺服系统三次典型故障分析

武汉天河机场的多普勒气象雷达,目前所用型号为安徽四创公司生产的ADWR雷达。其在日常探测中,以本机场为中心进行体积扫描,有效探测距离可达200km,其输出的产品可帮助各航空气象用户实时了解天气情况,为合理制定飞行计划提供可靠的决策依据,属于在用重要气象保障设备。在雷达的工作过程中,雷达伺服控制系统发挥着举足轻重的作用,因此文中围绕雷达伺服控制系统展开,介绍了近期发生的三起雷达伺服系统典型故障事件,并对其进行了分析。