动态雷达目标RCS的统计分析

对于飞机等复杂目标,外场飞行动态测量是获取目标电磁散射特性数据的一个必要手段.基于动态飞行测量实验,详细分析了某中型民航飞机的外场实测RCS特性数据.研究了其统计特性,同时建立了该飞机在不同方位角范围内的起伏模型.研究结果可以为RCS的设计和减缩提供参考,并可应用于雷达目标仿真.     

动态雷达目标仿真中目标姿态角的计算

为了对动态雷达目标建立合适的数学模型,逼真地复现目标的运动特性和回波特性,从而实现动目标仿真,提出了利用野外真实试验中实际测得的目标RCS数据建立动目标仿真模型,实现动态雷达目标仿真的一种新方法.文章首先探讨了采用该方法对动态雷达目标RCS仿真的具体步骤,然后对实现仿真的一项关键技术--运动目标姿态角的求解进行了公式推导,并列举了应用实例,为进行良好的动态雷达目标仿真提出了一个新思路.要实现仿真还需要做许多工作,如对动态目标RCS起伏规律进行分析,计算统计参数,应用常见RCS起伏模型对目标动态RCS统计分布进行拟合等.     

被动雷达的目标散射特性和时间序列

目标的雷达散射截面积是判断雷达系统中能否检测到目标的重要参数指标之一,为研究以GNSS为辐射源的被动雷达系统下飞行目标的RCS散射特性,仿真了不同机型在被动雷达系统中的静态RCS数据,分析了同一视线角下不同机型的RCS共性及辐射源-目标-接收机位置关系对目标RCS的影响。另外根据设定航路的目标飞行姿态计算得出的雷达视线角,结合飞机静态双基地RCS起伏特性数据,计算了空域中不同位置辐射源对应该航路目标的RCS时间序列,为被动雷达系统的辐射源选择提供了一定参考。     

雷达组网协同探测范围研究

协同探测具有增加稳定跟踪距离、提早建立目标航迹等优点。当目标为起伏目标时,不同雷达在同一时刻观测到起伏目标的 RCS 相关性未知,传统的检测融合公式不再适用。在分析目标 RCS 起伏特性的基础上,提出了多雷达组网对起伏目标的联合检测概率计算模型,根据不同雷达探测起伏目标截面积间的相关程度和分布式检测融合算法,计算获得了雷达组网协同探测稳定跟踪目标的距离范围。通过仿真实验验证了算法的有效性,仿真结果可为雷达网布站提供依据。     

一种用于雷达模拟器的RCS时间谱模型

目标特性中的反射截面积是影响模拟器回波质量的关键因素之一。在以往的雷达模拟器中，RCS起伏量多数采用符合分布的统计模型方法，此方法依据分布模型产生一组随机数，虽然可以快速产生RCS值，但没有反映真实的RCS变化情况。根据目标周围的电磁场分布特性计算RCS的方法，模型复杂，计算耗时，难以达到模拟器实时的要求。文中探讨一种RCS的时间谱模型，它依据模拟器前端所产生的航迹数据，经过目标坐标系与雷达坐标系的变换，即可得到RCS随时间起伏的模型。该方法由于利用了模拟器的航迹数据，使模拟器的系统性更加明显，具有一定的可信度。同时，其计算量较小，完全满足模拟器实时计算的需要。经过仿真实验和“防空兵雷达虚拟空情保障系统”的应用，证明方法确实可行。     

雷达目标检测概率简化算法及应用分析

介绍了典型雷达目标的RCS起伏模型,阐述了由雷达目标起伏造成的信噪比损失,分析了雷达发现概率、虚警概率和信噪比之间的关系,绘制了仿真曲线。对非起伏目标和起伏目标之间在相同检测概率下的所需信噪比的不同,给出了一种等效算法,并针对非起伏目标的检测概率复杂度大的问题,给出了一种简化模型,并对简化后的误差进行了分析,最后对模型在雷达检飞试验中的应用进行了简要分析。     

昆虫雷达散射截面积特性分析

昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ2, Log-normal, Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。     

岸基雷达模拟器的设计与实现

针对岸基雷达工作的海面环境和目标特点,在雷达模拟器中设置了目标的雷达截面积（RCS）起伏、检测概率计算及海杂波模型。对于海面舰船目标而言,其RCS通常受舰船的姿态、方位角等状态影响较大,在此通过计算舰船相对于雷达站的方位实现目标的RCS起伏。再根据目标的RCS利用Albersheim公式即可获得目标的检测概率。另外,雷达的工作状态不同,检测到的海杂波分布模型亦不同。这里介绍了2种最常用的海杂波分布模型,分别是Rayleigh分布和对数正态分布。改进后的雷达模拟器能够更加真实准确地模拟岸基雷达的实际工作环境。     

雷达目标动静态RCS特性差异分析

工程上常用静态RCS数据作为建立起伏目标回波信号模型的样本,其准确性和合理性亟待验证。文中基于空气动力原理提出了一种动态RCS特性的仿真方法,获取了F-117A型隐身攻击机侧站盘旋一周的动态数据。从统计特征参数、相关特性和起伏模型等方面对比了动静态RCS特性。着重分析了动静态RCS特性在起伏目标检测性能评估上的差异。结果表明静态RCS特性难以反映目标运动时真实的雷达特性,利用静态数据描述目标特性可能导致错误结论。      

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。