基于复杂电磁环境雷达信息实时可视化系统

雷达信息实时可视化是战场可视化的重要组成部分,对作战推演、评估有重要影响,建立了一套雷达信息实时仿真系统。该系统以实时变化的电磁环境为基础,考虑自然环境和动态电磁干扰,能够直观高效地展示雷达三维信息。首先通过扩展经典雷达方程,建立了基于雷达方向图函数和探测距离为参量的数学模型,以非均匀采样法绘制出了雷达三维威力范围。然后利用基于多种自然因素对雷达方程中的路径损耗的电磁传播衰减数学模型,实现了自然环境影响下的雷达信息可视化;运用雷达干扰方程,实现了单/多电子干扰情况下雷达信息可视化。根据基于参数的雷达绘制阈值变化的方法,提高绘制速度;最终利用基于网状数据的逻辑结构方法,实现了多部参战平台处于复杂电磁环境下相互干扰的雷达信息实时可视化系统。结果表明,该系统不仅观察效果真实直观,而且能动态、实时的可视化雷达信息系统。     

一种基于DEM的雷达地形遮蔽盲区确定方法

针对常规雷达检飞方法耗时耗力且难以全面掌握问题,提出一种利用数字高程模型（DEM）数据的雷达地形遮蔽盲区计算方法。该方法将雷达不同方位距离处的地面高程数据转换为雷达观测仰角,与雷达自由空间垂直威力图比较,确定地形遮蔽点,形成雷达方位地形遮蔽剖面,全部方位地形剖面即构成雷达地形遮蔽盲区,进而确定不同高度层的雷达探测威力范围。仿真结果表明,该方法结合雷达检飞,可形成更全面、准确的雷达探测威力图,为雷达部防作战提供可靠的雷达探测威力范围依据。     

复杂战场电磁环境建模与电磁态势可视化技术

复杂电磁环境建模与可视化研究在民用通信、军用电子战领域的应用不断发展,准确、科学、直观地描述复杂战场电磁环境,对于指挥人员把握战场态势,作出准确判断、科学决策,意义重大。以此为背景,重点研究了雷达辐射源探测范围及空间多辐射源形成的空间合成场强,建立了雷达辐射源探测范围的数学模型,推导了空间多辐射源场强合成算法;提出了虚拟战场环境的快速构建方法,并给出了仿真系统的设计框架;结合混合采样的雷达探测范围面绘制方法,在虚拟战场仿真平台,实现了自由空间及干扰环境下雷达辐射源探测范围三维可视化,并利用区间映射的办法,结合Open GL强大的色彩渲染能力,实现了多辐射源空间合成场强的态势展示。     

一种基于多普勒天气雷达基数据的三维建模算法

根据多普勒天气雷达基数据空间呈锥状分布的特点,提出了基于基数据的移动梯状多面体三维建模算法(MTPD).该方法采用梯状多面体作为体积单元,根据雷达三维建模空间范围选择六面体索引和四面体索引两种不同模式构建三维等值面,以平衡算法效率和建模结果精度.在该算法基础上利用WebGL技术开发了多普勒天气雷达三维可视化平台.结果表明:与传统三维建模算法相比,MTPD在保证建模精度的条件下明显提升了算法效率,六面体索引模式和四面体索引模式计算效率分别提高62.5％和23.0％,四面体索引模式得到的回波三维结构更连续,基于WebGL的多普勒天气雷达三维可视化平台提供了跨平台的雷达三维展示,能够直观反映对流云的三维结构.     

雷达阵地场景三维可视化系统的实现

为了满足高精度局部战争中导弹突防作战对雷达阵地信息的需求，利用雷达各种技术参数建构数学模型，建立了雷达阵地场景三维可视化系统．通过三维可视化技术，实时地显示雷达探测模型，快速加载并显示阵地周边的地形数据，为作战提供了强大直观的信息查询支持．     

基于GPU的平滑地形可视化算法

提出了一种基于GPU的平滑地形可视化算法,侧重于解决地形可视化方法面临的时间连续性和空间连续性问题。算法采用了规则地形块的批LOD可视化方法。基于平滑过渡的思想,考虑了地形块相邻层次间的过渡和相邻的不同地形块间的边界匹配关系,以地形块的区域划分为基础,为每个顶点实时分配相应的过渡权值,在地形块的绘制过程中同时完成了不同LOD层次以及不同地形块间的平滑过渡,实现了整个地形的平滑可视化。面向GPU的算法设计与实现保证了其执行效率。针对典型数据集,该算法能够以较高的帧率完成大规模地形的实时平滑漫游,避免可视化过程中的裂缝和突跳等不连续现象。     

基于MapX的雷达平面探测范围通视分析模型

为了更精确、有效、快速地生成雷达探测范围图，在分析现有雷达平面探测范围绘制方法的基础上，依据通视分析原理，提出了一种基于MapX雷达平面探测范围绘制方法．计算机仿真显示该方法较之其他方法更精确、有效，能对雷达平面探测范围进行很好的描述．     

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象,受其影响,雷达常常出现如超视距探测等异常特征。该文主要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题,利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论,构建了雷达探测定量评估的模型和方法。将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中,理论分析的结果与雷达实际探测吻合较好,验证了该方法的正确性和实用性。     

在ImageJ中实现DEM建模及三维可视化

目的 针对DEM建模及三维可视化时间过长的问题,提出一种缩短DEM建模及三维可视化时间的方法.方法 采用改进Delaunay三角网构建DEM,在ImageJ中实现其三维可视化.结果 笔者提出的改进算法建模时间低于基于分治算法和基于凸包算法建模,在实现DEM三维可视化上,利用ImageJ完成的速度快于利用OpenGL、Direct3D和VRML实现的三维可视化.结论 通过对不同数量样本点的测试分析,该算法缩短了DEM建模时间,同时加快了DEM三维可视化的速度.     

多径条件下舰船目标散射特性分析与实验

岸基对海雷达探测舰船目标时会受到起伏海面的影响,形成电磁波传播的多径效应,对舰船目标雷达散射特性产生影响.根据电磁波传播的四路径模型,提出一种多径条件下舰船目标散射特性的统计分析方法,分析得出了起伏海面对舰船目标散射回波的平均影响系数,基于雷达方程指出该系数对雷达目标回波功率的影响程度.利用声波和电磁波之间的相似特性,采用水声测量实验的方式对多径条件下舰船目标回波特性进行了实验.实验结果验证了方法的有效性.     

一种异构组网雷达系统抗欺骗式假目标方法

同构体系下组网雷达配置方式简单,抗欺骗式假目标算法单一。该文提出一种异构组网雷达系统抗欺骗式假目标方法,对于既包含两坐标雷达又包含三坐标雷达的异构组网雷达系统,首先利用三坐标雷达对目标进行定位,计算目标相对于两坐标雷达的距离、方位角信息。然后,将该计算值与两坐标雷达对目标的量测值进行比较,通过构造卡方检验对真假目标进行有效鉴别。仿真结果表明,该算法可以有效地鉴别欺骗式假目标,并分析了欺骗距离、目标量测个数和雷达测角精度对算法鉴别概率的影响。     

LFM-BC雷达信号的欺骗干扰效果分析

基于线性调频.二相编码信号的特点,建立了雷达脉压系统仿真模型;通过仿真实验,比较了距离欺骗干扰、移频干扰、距离.移频二维欺骗干扰和多相干假目标欺骗干扰等四种干扰样式对LFM-BC信号脉冲压缩的干扰效果,分析了干扰信号频移量的大小对雷达脉压输出主瓣幅度,-3dB主瓣宽度和主副瓣比的影响程度,得出了相关结论.     

海量地形三维仿真系统的设计与实现

在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。     

箔条压制性干扰对雷达信号衰减的效能评估

针对箔条干扰走廊的作战效能问题,对箔条压制性干扰的性质和特点作了简要分析。基于箔条云对电磁信号的衰减特性,以战机敷设干扰走廊为背景,建立了箔条干扰走廊对雷达电磁信号的信号功率衰减模型,定义了掩护系数。通过对模型的计算机仿真,分析了干扰效率因子与掩护系数之间的定量关系,提出了判断干扰是否有效的方法。结果表明,掩护系数K的最佳取值为2～5,丰富了实战中敷设干扰走廊的理论基础,对箔条干扰走廊战术应用有很强的实用价值。     

基于数字高程模型数据的机载认知雷达地杂波建模方法研究

针对机载认知雷达信号处理的特点,设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子,然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类;设计动态数据库来存储量化后的地貌信息,以提高杂波建模过程的实时性;最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明,采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形,用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势,可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。     

一种融合地表特征表示的嵌套几何误差度量算法

三维地形可视化处理中的一个关键问题是选取高效合理的误差度量算法,实现地形多分辨率层次细节模型的快速建立与地形构建高度逼真两者之间的平衡。在地表特征量化的基础上,计算地形局部熵,结合视距标准给出地形节点评价函数;提出基于顶点几何嵌套误差的地形节点分辨率阈值控制方法,结合地形逼真度计算,给出一种融合地表特征表示的嵌套几何误差度量算法SFNE。实验表明,SFNE算法在实现地形模型快速构建的同时保证了模型视觉质量,相较经典算法,SFNE对地表细节表达更为逼真。     

博弈论应用于干扰效果动态评估的研究

运用博弈论思想,研究了雷达对抗中干扰效果的动态评估问题。把干扰效果作为博弈盈利函数,从时间、空间、频率、能量四个方面对干扰效果进行了定量描述,给出了干扰效果的综合评估算法,从而建立了电子对抗博弈策略矩阵模型,提出了遮盖性干扰动态效果评估的计算方法。结合实例,运用这种方法对雷达干扰效果进行了评估与分析。结果表明,博弈论运用于干扰效果评估,适应了现代电子对抗的特点,可以有效、可靠地对遮盖性干扰效果进行动态评估。     

电子战飞机干扰环境等效模拟与构建方法

为满足部队抗干扰训练的需要,分析了EA-18G电子战飞机的干扰能力,给出了一种干扰环境等效构建方法.利用干扰设备模拟器,考虑干扰信号进入方向和干扰机运动模型,根据功率等效原则,对电子战飞机干扰环境进行模拟构建;然后根据干扰距离、方式与模拟器相对雷达距离变化之间的定量关系,给出了干扰机、雷达、模拟设备之间的模拟变化曲线;最后结合实验实现了对多批目标和干扰环境的复杂模拟.仿真与实验结果表明,该方法能够高效地构建电子战飞机对雷达的干扰环境,为部队抗干扰训练提供有力支撑.     

Method for discrimination of false targets in multistation radar systems based on the deep neural network

For the existing jamming discrimination methods for multistation radar systems,only the single feature of target echo space correlation is utilized as the metric,which leads to insufficient comprehensiveness of feature extraction,so that effectiveness and universality are insufficient for the discrimination algorithm.In this paper,an identification method in multistatic radar systems based on the deep neural network is proposed.This method combines the characteristics of multistatic radar systems cooperative detection technology,which has many available resources and strong scheduling ability in space,time and frequency domain,with the strong model learning and feature representation ability in the process of information processing on the deep neural network,so that it can effectively apply to the field of anti-deception jamming.Full use is made of unknown information about echo data to obtain more multi-dimensional,more comprehensive,more complete and deeper feature differences besides correlation,so as to achieve a better jamming discrimination effect.Simulation results show that the proposed method can effectively reduce the influence of noise and pulse number on the jamming discrimination performance.At the same time,the limitation of the target echo correlation coefficient on anti-jamming technology under nonideal conditions is alleviated,which broadens the boundary conditions of the application process.