机动多功能航管雷达系统研究

机动多功能航管雷达系统是在传统固定站式航路监视雷达研究基础上,具有高机动、高可靠、多功能、智能化、高数据率的新雷达技术系统,以满足在特定环境下对中低空和机场空域航路监视的要求。该雷达系统按照功能划分为雷达子系统、ATC子系统、应急通信子系统。叙述了机动多功能航管雷达系统的设计原理和技术特点。     

雷达、通信、导航技术在低空空域监管中的应用

正近年来,随着低空空域的开放,新一代监视技术将发挥越来越大的作用。空中交通管制部门对飞机的监视方法可归结为三类,即人工相关监视、雷达监视和自动相关监视。程序管制中的人工相关监视是较早使用的一种监视方法。使用的设备主要是低空通话设备,管制员通过飞行员的位置报告了解、分析飞机间的位置关系,推断空中交通状况及变化趋势。本文主要分析后两种监视方法中雷达、通信、导航技术的应用。     

通用航空北斗星基位置感知控制技术

低空逐步开放导致飞行冲突增多以及管制难度加大。针对通用航空存在的监管难的问题,提出了利用北斗星基通信(RDSS)和卫星无源导航(RNSS)一体化技术,解决了低空的协同监视以及控制问题。设计并研制了基于北斗的地面指挥控制系统、通航服务站系统以及机载接收设备,并在中国东北地区和西北地区展开机载设备搭飞测试验证示范,测试结果表明,北斗RDSS/RNSS位置感知技术非常适用于通用航空低空协作目标的监视。与传统的地面一次二次雷达以及地基ADS-B监视技术相比,北斗星基监视与控制技术是利用我国现有自主的PNT资源,开展的航空行业应用,具有成本低、监控空域更广泛的优势。     

通用航空器协同监视系统技术研究

随着国内通用航空的发展,通用航空器的空域监视成为重要的问题。文章依据我国自主北斗卫星导航系统的功能、ADS-B技术发展及其数据链能力和广泛覆盖的移动通信网络,结合我国低空空域管理的现状,提出一种通用航空器协同监视技术方案,弥补了单一方式空域监控的不足,为低空空域监管难题提供了一种有效的解决方法。     

低空空域通用航空飞机机载导航监视终端设计

针对通用航空飞机低空雷达监视存在盲区及广播自动相关监视( ADS-B )设备成本高的问题,提出以“北斗”卫星导航系统和移动公共网络通信相结合的低空空域通用航空飞机导航监视系统。系统利用“北斗”/GPS双模导航接收机获取载体位置等信息,通过移动公共网络通信系统和“北斗”卫星导航系统相互补充的通信机制可靠地将机载信息发送至地面指挥中心,并能够接收地面指挥中心的指令。考虑到“北斗”卫星导航系统通信资源的问题,系统设计了在移动公共网络通信处于盲区时导航位置等信息存储功能。系统具有成本低、与其他机载设备无电气交联等特点。相关成果对我国在低空空域通用航空飞机导航监视终端的研究具有一定的参考价值。     

基于时间分割技术的相控阵雷达空域监视方法

基于雷达监视空域和相控阵雷达时间分割技术,给出了相控阵雷达空域搜索的基本应用方法和特例,并从法线方向跟踪、不同数据率目标跟踪、多通道跟踪、偏角跟踪等4个方面,提出了空域目标跟踪的应用方法,实验验证表明,这些方法在任务中均得到了较好的应用.     

基于弹道预报的相控阵雷达监视空域研究

该文以弹道导弹防御为背景,研究在有预警信息条件下相控阵雷达监视空域的问题。首先讨论了无先验指示信息条件下相控阵雷达监视空域,然后在分析弹道预报及其精度的基础上,给出了小窗口位置和半径的递推算法以及坐标转换公式,建立了基于弹道预报的战术相控阵雷达小窗口监视空域模型,并且与全空域搜索比较了检测性能,最后进行了仿真验证。     

多机载预警雷达协同探测范围三维建模与可视化

单架机载预警雷达探测性能会受到空域覆盖盲区和多普勒盲区的限制。在分析空域覆盖盲区和多普勒盲区的基础上,建立了机载预警雷达探测范围的三维模型。仿真结果表明,可视化三维模型使机载预警雷达对监视区域内各高度层目标的空域覆盖更加直观,而且可以给出雷达动态威力范围。多机载预警雷达进行协同探测,不仅可以改善对监视区域的空域覆盖,还可以互相弥补多普勒盲区。     

气球载雷达结构总体设计

气球载雷达利用系留气球作为升空平台,具有良好的低空探测性能,主要用于对低空、超低空目标进行预警探测和空情监视,是空中预警机和地面雷达网的良好补充.为了适应空中慢速运动的气球载体提供的工作平台,根据球载雷达结构系统设计的一般要求,从轻量化、稳定性、维修性和环境适应性等方面,利用三维仿真、热力学仿真和数字化样机技术,阐述了球载雷达结构系统设计技术,其结构设计理念和技术可为同类浮空电子任务系统结构设计所参考和借鉴.     

机载预警雷达电磁波传播多径效应研究

机载预警雷达覆盖方位广、平台远离地面,和地面雷达相比,电磁波传输多径效应与地面雷达地面相比更为严重,空域覆盖特别是低空与自由空间差异大。本文依据电波传播的基本理论,研究了不同极化、不同高度、不同发射频率和不同地表类型时多径效应对机载预警雷达空域覆盖的影响,并基于电磁波反射、传输理论阐明了仿真结果中的变化规律,为机载预警雷达设计提供指导和依据。最后,给出了利用不同发射频率和不同极化,空域覆盖受多径效应影响的差异性,进行协同探测增强雷达探测性能的结论。     

多点定位场面监视雷达信号处理方法探究

多点定位场面监视技术是一种先进的低空飞行器场面监视方案。多点定位系统利用多个机载/地面雷达站,通过信号时差计算从而确定目标的具体位置。多点定位系统可以迅速便捷的对水面舰船或机场等场面上的低空飞行器等移动目标进行探测和监视,配合ADS-B场面监视、X波段场面监视雷达等地面监视手段可以最大程度的对飞行器动态进行精确掌握,从而确保飞行器在机场范围内的安全。     

基于X波段无人机暗室测量数据的雷达探测性能分析

雷达对无人机的探测性能分析可为低空监视雷达设计、对无人机探测与反制提供重要参考。基于X波段固定翼无人机的全极化暗室实测数据，采用零记忆非线性变换（ZMNL）法生成相关Weibull杂波，分析了平方律检测器对无人机的检测概率，并根据仿真获得的检测所需最小信杂比，借助地杂波背景下的雷达距离方程计算了全极化雷达对低空无人机的探测距离。结果表明：考虑到无人机起伏损失和地杂波强度在不同极化方式之间的差异，VV极化的探测距离最远，交叉极化次之，而HH极化的综合表现相对较差。     

线性调频宽带PD制导雷达目标检测研究

在分析PD制导雷达在低空尾追情况下杂波区目标检测问题的基础上,提出应用线性调频宽带PD新体制制导雷达,提高杂波区目标检测性能的新方法,并对线性调频宽带PD制导雷达的信号处理流程以及目标检测性能进行了理论分析和计算。结果表明,将宽带线性调频技术应用于PD制导雷达可以显著地改善杂波区目标检测性能,适合弹载制导场景下的应用。     

基于FDA雷达的多径干扰抑制及目标检测

针对机载雷达低空目标检测应用背景,本文建立低空入射角下FDA (Frequency diverse array)雷达目标探测中的修正型多径检测模型,提出基于FDA雷达的多径干扰抑制方法,并利用无训练数据广义似然比检测(Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT)方法实现多径传播环境下的...     

超分辨测角在海用相控阵雷达低角测量中的应用

低空目标的直达回波与多径反射回波相互耦合,使雷达测角误差显著增大,严重影响海用雷达对低空目标的探测性能。数字相控阵雷达可同时生成多个接收波束,利用超分辨测角技术提高测角精度。文中给出了超分辨测角技术在海用数字相控阵雷达中的一种工程应用方法,并将多信号分类、最大似然法两类超分辨测角技术与传统的高低波束测角技术进行了分析比较。仿真结果表明:超分辨类算法对海面低角目标的测角性能相比传统方法有很大提升,并且受阵面幅相误差影响不大,在海用数字相控阵雷达中有较好的工程应用前景。因此,本研究对工程实际中海用数字相控阵的低空目标探测技术有较大的参考价值。     

利用函数拟合的低空风切变三维建模与雷达回波仿真

高保真的低空风切变数据是进行低空风切变检测和飞行性能分析的必要基础。为解决低空风切变危险性高、发生突然且持续时间短等带来的真实数据不易获取的难题,本文提出了一种利用函数拟合的低空风切变三维建模方法。该方法依据风切变的流体力学特征,通过函数拟合的方式建立风场类型及特征可变的三维密度场和速度场,并按照现有机载气象雷达在风切变探测模式下的天线扫描与工作方式,实现低空风切变雷达回波仿真。仿真结果表明:该方法可灵活快速地实现低空风切变三维风场建模,雷达回波的速度估计结果较好地反映了低空风切变径向速度沿距离方向呈现反“S”型特征的分布特点。      

数据融合在舰炮系统低角跟踪中的应用

主要探讨在舰炮系统中,将火控雷达与光电系统相结合,采用数据融合技术解决多路经效应对低空目标跟踪的影响问题。分析了多路经效应在雷达低角跟踪中带来的仰角测量误差,导致雷达对低空目标跟踪丢失,而光电系统在低角跟踪中却不存在多路经效应。采用雷达与光电系统多传感器数据融合技术、复合跟踪技术,可极大地提高舰载探测系统对低空目标的发现和跟踪性能。     

距离高分辨测高技术

为了提高米波雷达低空探测性能,本文讨论步进频率体制下,单脉冲测角的米波雷达测高方法.首先利用步进频率信号的距离高分辨特性,得到回波的一维距离像,再对其进行前沿跟踪和单脉冲测角,进而得到目标的真实高度.仿真结果表明此种方法适用于对超低空目标的探测.     

低空多径环境下雷达目标检测性能研究

针对低空多径环境下不同体制雷达目标检测性能展开研究,通过优化配置雷达阵元达到多径环境下的最优检测性能。建立低空多径环境下雷达接收信号模型,引入多径功率传播因子,将经典的Swerling目标起伏模型推广应用于低空多径环境,采用特征函数法推导低空多径环境下不同体制雷达的检测概率。仿真研究了多径功率传播因子对检测性能的影响,比较不同体制雷达的检测性能,结果表明多输入单输出雷达兼具相控阵雷达和多输入多输出雷达的优点,在多径环境下具有稳定的检测性能。