机载测云雷达探测模式分析

毫米波相对微波来说,其波长更短,对云雾等细微粒子具有更强的散射特性。利用其这一特点可以更好地探测云雾等目标。机载毫米波测云雷达是以高机动的飞机作为搭载平台,并可根据载机平台的飞行高度采用不同的探测模式,直接进入试验区域实现大范围的云雾探测。近年来,我国已经研制出Ka波段、W波段测云雷达,包括固定式、车载式、机载式产品。根据当前国际上典型机载毫米波测云雷达技术参数,结合我国采用的载机特点,探讨机载测云雷达探测模式,并进行简单分析和说明。     

星载太赫兹双频云雷达对冰云探测能力研究

针对星载云雷达对冰云探测可行性分析的需求,分析了非球形冰晶对340 GHz电磁波的单散射特性,基于不同的体积散射模型,研究了非球形冰晶云的回波特性以及94\340 GHz云雷达双波长比,假定冰云垂直分布的情况下,探讨了星载94\340 GHz云雷达双波长比随高度的变化以及可以穿透的冰云厚度。相较于94 GHz及220 GHz,冰晶粒子对340 GHz电磁波的散射能力增强,但是同时云对其的衰减也大大增加,340 GHz的衰减系数约是94 GHz的5～130倍;340 GHz云雷达可以探测浅薄的含水量较小的冰云,基本可以探测云厚2 km、冰水含量在 0.000 1-0.2 g/m³的冰云。含水量较多的厚云由于衰减,造成电磁波穿透能力大大降低,在假定的冰水含量垂直分布下,当最大冰水含量为1 g/m³时,可探测厚约5 km内云厚的40%以上;衰减也造成不同高度上相同滴谱的云有不同的双波长比,冰水含量的大小及垂直分布影响了双波长比的大小及电磁波探测云的厚度。衰减随着冰水含量增大而增大,高频云雷达电磁波衰减大,使得双波长比变大,从而使双波长比和谱的数浓度N₀有关,因此利用双波长比反演时,衰减订正非常重要。     

非球形冰晶在94/220 GHz毫米波的散射特性模拟计算

针对94/220 GHz双频雷达的数据处理,分析了不同形状冰晶对这两个波段的单散射特性及衰减特性,探讨了单形状冰云及具体冰云模型的回波特性,结果表明:1)当冰晶较大时,冰晶的后向散射及衰减对冰晶形状较敏感,相同最大尺度下,六角形冰晶后向散射及衰减最大、子弹花次之、雪花最小;2)单形状冰晶云的雷达反射率因子对冰晶形状、冰水含量、滴谱的中值尺度较敏感,同样滴谱条件下,220 GHz的衰减系数约是94 GHz的5~25倍;3)具体冰云模型的雷达反射率因子随粒子浓度、冰水含量、中值尺度增加而增加,对粒子谱的形状参数敏感性较低.     

机载W波段双线偏振测云雷达回波分析

介绍了W波段测云雷达的意义及国外现状,对国内研制的首部机载W波段双线偏振测云雷达回波进行了分析:雷达系统可实现多种扫描探测模式,以雷达波束固定向下探测资料为最便于作合理的分析,在侧向探测时,以距云一定距离作平行于云的直线飞行探测较好;实验中探测到非降水的冰晶云或混合相云的强度为-20~5dBz,线性退极化比与粒子形状及雷达扫描模式有关。这些分析为进一步研制和改进W波段雷达奠定了基础。     

毫米波测云雷达回波信号衰减补偿仿真研究

针对毫米波测云雷达受云雨衰减的问题,从雷达I、Q信号角度出发,模拟毫米波测云雷达回波I、Q信号并假设一定的探测环境,进行雷达回波信号衰减补偿仿真试验.试验结果表明,雷达电磁波信号穿过雨区和云区时,在远距离处衰减量很大,通过衰减补偿,信号强度明显增强,目标信号突出.     

W波段测云雷达探测能力分析

W波段测云雷达的研制在我国尚处于起步阶段,目前尚无W波段测云雷达产品的正式应用。笔者根据我国当前毫米波雷达研制能力及技术特点,通过相关计算和分析,从W波段测云雷达探测模式,包括波束扫描方式、雷达重复频率、脉冲积累数选择等,对雷达的探测能力做出分析。     

自适应中值滤波在云雷达数据预处理的应用

为了解决毫米波雷达回波噪声的污染,剔除Ka波段雷达探测数据中的散点噪声,得到雷达真实的探测大气云粒子回波,采用自适应滤波方法,改进并使其适用于Ka波段雷达资料的噪声剔除,同时进行了理论分析和实验论证。结果表明,相对于传统的中值滤波,自适应滤波具有明显的滤波性能,不仅可以剔除噪声,并有效地保留了雷达探测数据的局部细节。     

毫米波测云雷达回波的衰减订正研究

毫米波测云雷达探测云目标时,电磁波除了受到云目标衰减之外,还受到大气传输中氧气以及水汽的衰减,电磁波的衰减导致雷达观测到的回波强度小于云目标的实际回波强度,这种误差将影响云内结构的反演。因此,为了使毫米波测云雷达的探测数据正确地反演出云目标的宏观物理特征,必须对进行毫米波测云雷达工作频率下气象目标物的衰减进行订正。主要利用逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法对英国Chilbolton 观测场94GHz 毫米波测云雷达的一次降水云观测结果进行了垂直方向的大气衰减订正研究,并比较逐库衰减订正算法以及分级逐库衰减订正算法间的反演差异。同时,利用国际电信联盟ITU-RP. 676-10 建议书中氧气以及水汽衰减订正公式进行了毫米波测云雷达探测数据的二次订正。分析和对比结果表明,衰减系数的变化对于云目标的宏观物理特征反演有着明显的影响,并且分级逐库衰减订正法的订正效果强于逐库衰减订正法。     

毫米波雷达和激光雷达探测云边界的对比分析

为了探测云边界,采用毫米波雷达(MMCR)和微脉冲激光雷达(MPL)联合观测的方法,观测了层积云、高层云、高积云和卷积云个例,并对比分析了两部雷达探测到的云边界的差异。结果表明,通常MPL探测的云底高度高于MMCR;其中在高层云个例中,二者相差最大,其它个例中,差别较小;云粒子对毫米波电磁波和激光光束的散射机制的不同以及两个设备判定云边界方法的不同是差异产生的主要原因。对于云顶的小粒子和云内的小冰晶,MPL的探测能力强于MMCR;但对于发展深、厚的云层,MPL会因衰减的影响探测不到真实的云顶,而MMCR可以探测到完整的云层。     

地基35 GHz测云雷达回波强度的衰减订正研究

为了订正大气和云对毫米波雷达信号的衰减,选取了层状云、降水性层状云及对流云个例,进行了衰减订正试验.根据雷达反射率因子Z与衰减系数k的经验关系,采用分级逐库订正法进行订正.结果表明,对于回波强度比较弱的层状云来说,订正后数据可靠性较高; 对于降水回波来说,雨水及传播路径中的丰富水汽都会造成毫米波信号的严重衰减,因此降水云的衰减订正难度大.经过订正后,虽然还存在误差,但对毫米波雷达数据的质量有明显改善.     

实现“先视、先射、先毁”——再谈研制隐形雷达的紧迫性

先我发现,先我发射,先我摧毁就能够占据战斗优势,为应对这些威胁,美在F-22上采用了双/多基地有源相控阵隐形火控雷达;俄在改进的MIG-31上也安装了类似的隐形火控雷达,从而可以扭转或实现先视先射先毁优势。隐形雷达(低截获雷达)符合雷达经典理论,用少量平均功率实现远距离探测在技术上是可行的。隐形雷达具有五抗能力,性价比高于有源相控阵,是雷达的发展方向,是实现跨越式发展的重大机遇。需要增强忧患意识,得到理解和支持。     

中国雷达五十年

我国的雷达工业是在新中国成立后根据国防建设的需要逐步形成和发展起来的新型工业。本文概述了我国雷达技术的发展历程,主要分为修配阶段（１９４９ 年～１９５３ 年）、以仿制为主的发展阶段（１９５３ 年底～６０年代初）、以自行设计为主的发展阶段（６０年代初期～７０ 年代中期）,发展提高阶段（７０ 年代中期以后）。文章还介绍了我国雷达装备在国防现代化建设中所作出的突出贡献。     

超宽带新体制雷达的军事应用潜力及局限

介绍超宽带 (UWB)雷达系统的定义、分类、主要特点以及在距离分辨率、目标成像和识别等方面的应用 ,论述超宽带 (UWB)雷达的应用原理、独特优势及在军事领域的应用和发展趋势     

微波光子雷达组网技术

雷达组网是目前雷达领域的研究热点之一。通过对空间区域进行多角度、多频段、多域协同探测,雷达组网能够获取目标的多维度信息,并利用数据的融合处理进一步地提升系统的目标探测与识别性能。随着系统对信号质量、信息传输链路带宽以及系统同步精度等需求的日益增长,基于微波光子技术实现信号产生、传输和处理的雷达组网正逐渐获得研究者的关注。本文分析了微波光子雷达组网关键技术的工作原理,介绍了近年来国内外微波光子雷达组网的发展现状,并探讨了其未来的演进方向。     

长基线统计MIMO雷达检测性能研究

为了充分利用统计多输入多输出(MIMO)雷达的空间分集能力,研究了长基线(天线间距与目标探测距离可比拟)统计MIMO雷达的检测方法和性能。首先,根据雷达方程给出了长基线统计MIMO雷达探测目标时各信道的信号模型;然后,根据Neyman-Pearson准则推导了长基线统计MIMO雷达的似然比检测器;最后,从检测概率和威力覆盖两个方面对长基线统计MIMO雷达的检测性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在一定条件下长基线统计MIMO雷达的检测性能优于短基线(天线间距与目标探测距离相比可忽略不计)统计MIMO雷达。研究结果对统计MIMO雷达的系统设计、天线布置和实际应用等研究具有重要的参考价值。     

现代雷达电子对抗技术

分别从空域、频域、时域介绍了现代雷达干扰和抗干扰技术。分析现代战争中夺取信息权的一些手段和方法。指出雷达的干扰和抗干扰技术是矛盾的、不断发展的。     

An impulse radio (IR) radar SoC for through‐the‐wall human‐detection applications

More than 42 000 fires occur nationwide and cause over 2500 casualties every year. There is a lack of specialized equipment, and rescue operations are conducted with a minimal number of apparatuses. Through‐the‐wall radars (TTWRs) can improve the rescue efficiency, particularly under limited visibility due to smoke, walls, and collapsed debris. To overcome detection challenges and maintain a small‐form factor, a TTWR system‐on‐chip (SoC) and its architecture have been proposed. Additive reception based on coherent clocks and reconfigurability can fulfill the TTWR demands. A clock‐based single‐chip infrared radar transceiver with embedded control logic is implemented using a 130‐nm complementary metal oxide semiconductor. Clock signals drive the radar operation. Signal‐to‐noise ratio enhancements are achieved using the repetitive coherent clock schemes. The hand‐held prototype radar that uses the TTWR SoC operates in real time, allowing seamless data capture, processing, and display of the target information. The prototype is tested under various pseudo‐disaster conditions. The test standards and methods, developed along with the system, are also presented.     

提高雷达系统抗干扰能力的一些措施

从雷达系统角度讨论提高雷达抗干扰能力的一些措施。     

岸基多功能相控阵雷达发展需求和发展方向探讨

分析岸基雷达的发展状况,根据现代电子战的特点及目前岸基雷达的不足,提出未来多功能相控阵雷达的发展需求和发展方向。     

工作方式对相控阵雷达作用距离的影响

相控阵雷达作用距离决定于雷达技术参数与雷达工作方式的控制参数。本文给出了不同相控阵工作模式下的探测与跟踪距离的计算公式，详细讨论了工作模式控制参数对相控阵雷达作用距离的影响。