战术机动对隐身飞机检测概率的影响研究

针对隐身飞机机动战术的应用问题,讨论了战术机动飞行对动态RCS 以及动态目标检测的影响。首先对某典型隐身飞机的外形进行了电磁建模,计算其全空域静态RCS,接着分别从俯仰、偏航以及滚转三个方面研究了机动飞行与雷达视线角的关系,最后建立了目标检测概率数学计算模型,利用MATLAB 编程仿真了隐身飞机采取不同机动后对动态RCS 序列及检测概率的影响,仿真结果表明隐身飞机采用战术机动时能够显著改变检测概率。该研究为隐身飞机采取战术机动突防手段提供了仿真理论和实验依据。     

雷达网反隐身性能评估——雷达网综合发现概率

在高科技局部战争中,隐身飞机是防空雷达面临的“四大威胁”之一。雷达组网是实现反隐身的一种有效技术。以隐身飞机F-117A为对象,提出了隐身飞机姿态角的概念,根据姿态角得到计算雷达探测概率所需要的雷达截面积;提出了雷达网综合发现概率的概念和以“高度分层,平面分格”的描述方法,建立了雷达网综合发现概率数学模型,依此从雷达网发现隐身飞机的能力方面对雷达网反隐身的能力予以评估;在此基础上编制出性能评估软件,可为雷达网反隐身的实际应用和评估提供一定参考;经过运行分析发现在由3部分米波雷达和2部米波组成的雷达网的综合发现概率较单部雷达的发现概率平均提高约5％～20％。     

载机横滚对雷达目标检测性能的影响分析北大核心CSCD

机载预警雷达载机在飞行过程中容易发生横滚,会对雷达的检测性能产生一定的影响。针对刚体模型条件下载有正侧面天线阵的机载预警雷达载机的姿态变化问题,建立了横滚的数学模型,分析了载机横滚对杂波谱和目标回波功率的影响,通过仿真实验给出了在单通道信号处理条件下横滚对不同速度目标的检测概率。结果表明:横滚会使目标检测概率明显下降,这对载机的横滚角提出了一定的限制。     

组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。     

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。     

反隐身飞机突防战术仿真

为研究体系作战条件下地基雷达组网和预警机结合探测隐身飞机能力,基于隐身飞机三维建模并计算雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS),分析了隐身飞机突防过程中不同时刻雷达探测性能变化情况。首先,采用专业软件建立了某型隐身飞机三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics, PO)计算了飞机RCS。其次,建立了雷达坐标系与飞机机身坐标系转换关系,计算了不同时刻机身坐标系中雷达照射角度。最后,通过构建隐身飞机突防模型,研究不同时刻地基雷达组网和预警机联合探测隐身飞机的雷达探测距离和探测概率变化情况。仿真结果表明,地基雷达组网和预警机能够有效利用隐身飞机侧向、后方和上方RCS较大(10～20 dB)的特点,其中,预警机最大探测距离达151 km,平均探测距离在80 km左右,地基雷达组网的平均距离探测为50 km左右,对隐身飞机具有良好探测能力。     

规避机动对雷达检测概率的影响研究北大核心CSCD

飞机突防时,常采用战术规避机动以提高突防效率和生存概率。文中研究了两种常用规避机动(水平急转弯机动和蛇形机动)对检测概率的影响。首先基于飞行动力学原理建立了机动航迹模型,解算出机动飞行时雷达视线角的变化情况;然后根据视线角的变化获取飞机的动态RCS序列;最后结合起伏目标的检测原理,利用SwerlingⅠ分布计算出了雷达瞬时检测概率。该仿真结果可以为飞机规划突防航迹提供理论参考。     

混合因子模型在雷达目标识别中的应用

高分辨一维距离像是雷达自动目标识别的重要特征之一,它对目标姿态变化很敏感,只有通过进一步处理才能够实现有效的目标识别。针对距离像的这种姿态敏感性,本文提出了一种基于混合因子建模的雷达目标识别框架,它通过对从各个姿态角下获得的目标一维距离像出发构建目标的距离像概率生成模型,然后利用该模型通过比较条件概率大小的方法判别目标类属。对5类飞机数据的实验结果表明该框架对任意姿态角距离像的目标识别有很好性能。     

起伏目标相干检测性能分析

隐身飞机等起伏目标极大降低了雷达的检测概率.传统雷达采用非相干检测,但其检测性能已不足以对抗这类起伏目标.针对上述问题,将相干检测应用于起伏目标以提高雷达检测概率.基于重积分方程,以Swerling型起伏目标为例,推导了Swerling Ⅰ、Ⅲ型起伏目标相干检测的检测概率计算公式.仿真结果验证了理论推导公式的准确性,并...     

飞机尾流的脉冲多普勒雷达探测性能分析

针对晴空、降雨条件下飞机尾流的脉冲多普勒雷达探测问题,研究了飞机尾流RCS和多普勒速度谱特性,导出了飞机尾流探测的雷达方程及其可检测性因子的解析表达式。在此基础上研究了X、C、S、L波段雷达的飞机尾流探测性能,并与隐身飞机的雷达探测性能进行了比较研究。结果表明：对于散射率为-90 dBsm/m~-70 dBsm/m的飞机尾流,其探测距离可从十几千米到100千米以上;在雷达反射率因子为10 dBZ~40 dBZ的降雨环境中,尾流探测性能一般优于隐身飞机探测,其探测距离可达到隐身飞机探测距离的2倍以上。     

航空集群收发分置协同探测编队构型研究

隐身飞机雷达波具有前向、侧向散射大,后向散射小的特点,从隐身飞机雷达散射截面的空间差异分布入手,针对航空集群收发分置协同探测编队构型问题,建立集群收发分置协同探测数学模型;基于空间分割法,对影响集群雷达探测能力的两个重要因素,接收机方位角和收-发雷达之间的基线距离进行仿真分析。仿真结果表明:收发分置模式下,集群中任一节点都能形成一定的探测能力;将接收机部署在0°附近,基线距离约为5 倍单机迎头探测距离时,收发分置协同探测面积取得最大化,达到雷达单独作用下的5.5 倍,此时最远探测边界距收-发基线的距离和探测区最大宽度都取得较大值。     

基于PN与OFDM技术的射频隐身雷达信号设计

飞机必须具有良好的射频隐身性能,以降低无源探测系统对飞机的探测距离及识别效果,从而使飞机及其机载雷达等电子设备减少被截获、被干扰甚至被摧毁的可能性。提出了机载雷达射频隐身信号的设计原Ⅻ,根据此原则设计和研究了基于伪随机码调制与正交频分复用技术的雷达信号。所设计的雷达信号具有较低的峰均功率比,通过基于数字信道化接收机无源探测系统的仿真实验,验证了该雷达信号相对常用的线性调频雷达信号具有更好的射频隐身性能。     

雷达网反隐身优化部署决策模型及算法研究

隐身目标的RCS在空域、频域及极化域等方面均呈现出不一致特性。利用隐身目标的低隐身效果的“空域窗口”优化多部雷达布站，是一项具有现实意义的课题。基于对隐身飞机RCS与雷达波入射角关系的具体分析，提出了雷达网消盲指数的概念和定量表达式，建立了一种小型雷达群的空域反隐身优化部署决策模型，并对具体的优化部署算法进行了研究。利用典型雷达装备进行的仿真试验验证了其有效性。     

晴空飞机尾流的雷达探测性能分析

该文分析了晴空飞机尾流RCS(雷达截面积)的频域特性和时变特性,导出了相参多普勒雷达探测飞机尾流的LMP(局部最大势)检测器及其检测概率、虚警概率的解析表达式,在此基础上导出了尾流探测的雷达方程。仿真分析结果表明:垂直入射的尾流探测性能一般优于斜入射探测;当雷达观测时间较长时,斜入射探测性能随雷达距离分辨单元的增大而改善;对于单位长度RCS为-80~-60 dBm2/m的飞机尾流,其雷达探测距离可达30~100 km。     

基于探测概率的雷达网反隐身开关机模型

为提高雷达网对隐身目标的战术对抗能力,根据隐身飞机的特点,提出主战方向角概念。由主战方向角和雷达与目标的相对位置来计算雷达对隐身目标的探测概率。按照隐身目标航迹经过的每个网格,建立了基于探测概率的雷达网开关机模型,并在每个网格内选取主战雷达和助战雷达。仿真结果表明,该模型可以快速准确地评估雷达网搜索目标的能力,并为指挥员对雷达网内各部雷达进行有序的实时指挥提供有价值的参考。     

基于仿真计算的飞行器雷达隐身性能评估

从飞行器雷达散射截面的计算机仿真出发,对运动飞行器的RCS动态特性和复杂电磁环境下的隐身性能进行研究.基于运动目标姿态参数的转换原理,得到运动目标的动态RCS特性,通过相对计算方法计算雷达的瞬时探测概率,并给出有源和无源干扰条件下探测概率的计算方法;以单部雷达的目标检测准则为基础,给出了雷达组网模式下的综合检测准则;考...     

MIMO雷达搜索模式下的射频隐身算法

为提高MIMO雷达在电子战中的生存能力,分析了雷达各参数与其搜索性能及射频隐身性能的关系,建立了MIMO雷达搜索模式下的射频隐身性能优化模型,其中射频隐身性能综合考虑了MIMO雷达的截获因子及搜索帧周期。在此基础上,给出了一种MIMO雷达搜索模式下的射频隐身优化算法,该算法通过自适应地控制雷达系统天线划分的子阵数、信号占空比、波束驻留时间以及搜索帧周期,在满足雷达系统检测性能及搜索时间资源约束的要求下,优化雷达系统的射频隐身性能。仿真结果表明,MIMO雷达采用搜索模式下的射频隐身算法,能在保证检测性能的条件下,相比非射频隐身的搜索状态,获得更好的射频隐身性能。