相干多普勒测风激光雷达研究

研制了一套用于大气风速测量的1.064 μm全固态相干激光雷达系统。该系统采用种子注入 Nd∶YAG脉冲单频激光器作为光源。激光的脉冲能量为0.5 mJ,脉冲宽度(FWHM)为80 ns。 利用40 m处的转轮进行了硬靶速度校正实验(速度测量误差的方差为0.23 m/s),并对大气视向风速进行了测量(探测距离可 到达400 m)。在对系统进行初步优化后,获得了30 ～ 870 m的视向风速分布曲线。     

基于背包问题的多相控阵雷达多目标跟踪时间资源管理算法

为了解决多相控阵雷达跟踪多目标时目标分组和时间规划两方面的问题,基于背包问题提出一种多相控阵雷达多目标跟踪的时间资源管理算法,在时间资源受限时联合实现目标分组和时间规划。使用分段的脉冲重复周期和模糊逻辑优先级法,根据目标的先验信息求得用于跟踪目标的时间资源和优先级,构造时间资源管理模型;基于背包问题将时间规划和目标分组联合考虑,使用跟踪目标优先级之和最大化作为算法的目标函数,通过动态规划的思想求解时间资源模型。仿真结果表明：基于背包问题的算法有效地提高了实现价值率;从背包问题的角度解决多相控阵雷达跟踪多目标的问题,可以在有限时间内跟踪更多的目标,同时保证重要目标的跟踪。     

一种基于资源约束的远程预警雷达模型

预警雷达模型是预警中心系统协同调度预警装备开展协同运用的基础。文中通过搜索区域、截获概率、跟踪数据率等对雷达资源占用情况分析,建立了一种基于资源约束的预警雷达模型,并在典型场景下,设计了一定截获概率的搜索屏,验证了远程预警雷达模型的有效性。     

最大概似法在多普勒激光测风雷达中的应用研究

为了从相干多普勒测风激光雷达的微弱气溶胶后向散射信号中高效、准确地提取多普勒频移信息,得到最接近CRB极限的无偏估计,利用气溶胶后向散射信号统计特性,建立了相干多普勒激光雷达仿真模型,并用最大概似法(ML)推导了在功率谱宽度已知情况下多普勒频率的估计算法。利用1.54μm全光纤相干激光雷达系统获得风场测量数据,用ML算法进行多普勒频移估计,并将结果与传统的周期图最大值法(PM)所得结果进行比较。对比表明,ML算法与PM算法的数据处理结果有较好的一致性,并且ML算法的多普勒频率探测能力更优。     

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。