探测临近空间飞行器的天基雷达系统设计

天基雷达可以在全球范围内探测和跟踪运动目标,目前在军用和民用方面受到了广泛的关注.讨论了天基雷达系统用于临近空间飞行器探测设计的相关问题,研究了天基雷达预警系统的星座设计方法,利用STK软件仿真分析了单轨道全覆盖方案和全球覆盖方案,证明了提出的设计方法的可行性.     

基于遗传算法的低轨天基雷达星座设计

从目标监视性能的角度出发,分析了低轨天基雷达星座的卫星总数、能量需求以及星座发射费用等优化目标。综合考虑了Walker星座的碰撞等约束问题,建立了低轨天基雷达星座设计的优化目标。提出了一种基于遗传算法的低轨天基雷达星座设计方法。根据天基雷达星座的特点,该算法在进化过程中使用了非可行解修正和约束分级等约束处理方法,有效提高了算法的运算效率。通过仿真实验验证了该方法能够有效的同时优化低轨天基雷达星座的构形和卫星参数。     

大型稀疏阵列天基雷达系统分析

天基雷达可以在全球范围内实现运动目标探测和对地高分辨率成像。该文研究了天基雷达系统问题,基于大型稀疏阵列天线,论述了天基雷达的技术体制和关键技术,设计了基于稀疏阵列的MEO轨道X波段天基雷达系统参数并分析了其系统性能,为天基雷达的技术实现提供了一种新的途径。     

天基雷达的发展与系统技术

对天基雷达的分类做了简单介绍,并阐述了目前世界上主要军事强国在该领域的发展概况.详细分析了天基雷达在系统设计中的相关问题,指出了各分系统未来的发展方向.最后阐述了天基雷达的发展前景.文中所讨论内容对于研究国际先进的天基雷达系统有着重要的指导意义.     

对低轨卫星星座天基测控服务模式的设计与应用

随着大规模低轨卫星星座的全面部署,对天基测控服务模式提出了新的挑战。分析了低轨卫星星座在常态运行、应急使用以及智能化应用中的测控需求;构建了新型天基测控服务系统,设计了前返向实时跟踪波束和全域静态波束组合应用的天基测控资源保障模式。提出了基于地面运管中心统一调度的天基测控服务模式,给出了即时计划驱动和“返向全时分发+前向业务驱动”两种典型模式下的系统工作流程,归纳总结了所述服务模式产生的效益。详细梳理了与所述服务模式相适配的卫星终端设计要求,明确了不同模式下的卫星终端工作状态。可用于指导后续对低轨卫星星座天基测控服务的工程化应用。     

国外天基雷达的发展趋势

天基雷达工作在较高的高度,能够不受日照和天气条件的限制,全天候、全天时的对地、对空进行探测,具有可见光和红外遥感系统不可比拟的优点.文中介绍了国外天基雷达的发展水平,以及天基雷达在功能和平台上的多样性,分析了天基雷达系统及其未来发展趋势.     

天基雷达信号仿真系统设计与实现

雷达回波信号仿真器是雷达系统研究和开发中的重要设备,利用其仿真的雷达回波信号,研究人员可以在实验室中对雷达信号处理器性能进行分析。雷达回波信号仿真器可以降低研究成本,缩短开发周期,文中在设计天基雷达系统时分析了天基雷达回波特性,最后得到了1种可编程配置的雷达信号仿真器。     

天基红外卫星协同预警临空高速目标配置优化

围绕天基红外卫星协同预警临空高速目标配置问题,考虑临空高速目标预警的任务需求和不同轨道卫星的覆盖特性,建立了GEO、HEO和LEO红外预警卫星的配置优化模型。在给定的威胁想定和传感器参数设置下,经仿真求解,构型为“5GEO+3HEO+24/4/2LEO”的天基红外预警卫星星座可满足临空高速目标防御对天基预警系统的预警需求。     

平流层通信技术在军事上应用的研究

将平流层雷达与地基雷达、机载雷达及卫星雷达进行比较,描述了平流层雷达的特点,完成平流层雷达系统总体设计.将已有的雷达技术移植到平流层雷达系统,着重在以下几方面进行深入的技术探讨:平流层雷达成像技术、探测技术、跟踪和航迹预测和组网技术等.     

计算机仿真在混合星座覆盖分析中的应用

目前混合星座的卫星覆盖分析与仿真是一个热点研究问题。本文设计了大椭圆和地球同步轨道卫星的混合星座模型,对混合星座模型的覆盖情况进行了仿真分析,讨论了GEO星座和不同大椭圆星座组成的两种混合星座的卫星覆盖性能。研究结果对区域观测研究和通信星座设计有一定的参考价值。     

国外天基预警雷达系统发展现状及关键技术

天基预警雷达作为重要的信息获取手段,其采用多种工作模式,可探测空间、空中和地面目标.鉴于天基预警雷达系统的战略地位,美国、俄罗斯和加拿大等国竞相开发该系统.总结了天基预警雷达系统的国外发展现状及关键技术,简要介绍了天基预警雷达的未来发展趋势,指出美国虽怀疑其“天基雷达计划”的可行性,但仍非常重视天基雷达各项关键技术的研究.     

天基监视雷达

介绍了天基雷达的三种类型：第一种交会雷达、第二种遥感卫星上的合成孔径雷达(SAR)成像雷达、第三种天基监视雷达，该雷达目前正在大力开发。重点讨论对天基监视雷达的设计要求和具体设计技术。     

基于可观性分析的高精度空间目标跟踪方法

针对传统空间目标跟踪精度不高的问题,提出一种基于可观性分析的高精度空间目标跟踪方法。首先,基于Fisher信息矩阵法定义了一种新型可观性指标,并以空间目标跟踪为背景,针对采用天基雷达,天基红外或地基雷达所得到的不同量测模型系统分别给出了可观性指标值,并选出一种可观性指标值最大的空间目标量测模型。接着,基于无迹卡尔曼滤波和选择的量测模型,实现高精度的空间目标跟踪。相对于仅天基红外,天基红外与天基雷达相结合两种方案,仅天基雷达的空间目标跟踪测量方案具有较大的可观测性指标,进而具有较高目标跟踪精度。最后,数值仿真验证了该方法的有效性。     

国外天基红外系统发展特点以及与反导雷达的关系

天基红外系统具有覆盖范围广、预警速度快、作战用途多等特点,在反导信息保障中占据重要地位,受到了美国、俄罗斯等军事强国的高度关注和大力投入。文中介绍了国外用于反导作战的天基红外系统的使命任务、作战流程、体系贡献度;总结了美国、俄罗斯等国天基红外系统的当前装备、能力水平和发展规划;分析了天基红外系统的发展特点;论述了天基红外系统与地海基反导雷达的辩证关系。     

天基ISAR电子系统论证与设计

为了天基逆合成孔径雷达（ISAR）成像的理论技术向可实现性方向发展的需要,提出了以一体化综合电子系统和可重构计算机为核心技术的天基ISAR硬件电子系统设计方案。此方案结合了国外先进航天电子系统的设计,将基于1553B的总线结构和模块化设计思想贯穿于整个系统中,并对系统合理性进行了说明和论证。这种一体化的结构可以有效地简化设计、提高抗辐射性能、节约能量、减少体积和质量,并能解决设备之间的快速对接、故障设备快速更换的问题。     

天空双基地雷达杂波建模与分析

天空双基地雷达作为天基预警雷达体制的一种,能在一定程度上克服单基地天基预警雷达信号空间衰减过大的问题,但天空双基地雷达杂波谱会更为复杂。本文在天空双基地雷达几何模型的基础上,首先对杂波几何关系、多普勒特性及杂波回波数学模型进行了分析。进而对天空双基地雷达在考虑地球自转、不同几何配置及不同收发端相对位置等情况下的杂波空时二维谱进行了建模与仿真,并与双基地机载雷达进行了比较。结合理论与仿真结果,表明所建杂波模型是合理的,可为天空双基地雷达杂波抑制技术研究提供参考。      

天基预警雷达低自由度STAP方法研究

受卫星高速运动和地球自转影响,天基预警雷达杂波在俯仰-方位-多普勒三维空间呈紧耦合特性,极大降低了传统空时自适应处理(STAP)方法的慢速运动目标检测性能。采用方位-俯仰-多普勒三维STAP可实现天基预警雷达杂波解耦,但与非正侧机载预警雷达杂波的三维松耦合情况不同,该应用需要较大系统自由度才能实现次最优杂波抑制性能,所带来的巨大运算负担和均匀样本需求使其难以应用于实际。针对上述问题,该文首先构建了天基预警雷达平面阵回波空时信号模型;然后详细分析了其杂波在方位-俯仰-多普勒三维空间的紧耦合特性;最后提出了基于级联处理的低自由度三维STAP方法,利用空域加权子阵合成预先衰减副瓣杂波,再利用俯仰-多普勒自适应处理抑制剩余各次距离模糊主瓣杂波。仿真实验验证了所提STAP方法可在低运算复杂度和小样本需求条件下实现次最优杂波抑制性能,因此适用于天基预警雷达实际应用。