一种基于动态RCS的航路规划方法

本文考虑无人机运动过程中相对雷达探测的动态RCS特性,分析其RCS分布模型、雷达探测模型,计算雷达探测期间发现概率数值,在此基础上结合遗传算法,开展动态RCS的航路规划。通过仿真试验将本文的计算结果与传统航路规划方案相对比,发现本文提出的规划方法具有的较高的有效性和可行性,能够满足无人机航路规划实际需求。     

空间探测器对空间运动目标探测概率的计算

基于光电探测系统探测概率的传统计算方法,结合空间探测器的扫描探测原理,研究了空间探测器对空间运动目标探测概率的计算方法,给出了单次扫描探测概率计算模型;结合密度法检测准则,给出了空间探测器对空间运动目标的确认概率计算模型,并给出了计算示例;计算结果说明了密度法检测求得的确认概率可以有效减小虚警率.     

雷达目标特征数据库在雷达组网仿真上的应用

传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储在数据库中建立雷达目标特征数据库。建立了雷达组网仿真系统,系统由主控计算机、雷达目标特征数据库、若干雷达站组成。仿真结果表明:利用雷达目标特征数据库获得雷达在每个时刻观察的RCS比传统的把飞行器RCS当成常数,进行雷达组网仿真,仿真结果更接近实际的情况;通过多个雷达组成雷达网进行数据融合共同探测目标,可以大大提高雷达对目标的检测概率。     

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。     

多频段雷达组网探测跟踪隐身目标研究

首先定义并给出了求取隐身目标的方位角、航向角和方向角的计算公式;然后拟合求取目标的雷达散射截面积(RCS)并近似计算隐身目标在不同频段雷达下的检测概率Pd,给出了组网雷达探测跟踪隐身目标的结构框图及流程图;最后进行了仿真验证与分析。结果说明了在间断检测到隐身目标的情况下,采取的滤波处理方式能较好地探测并跟踪隐身目标。     

基于FM广播的MIMO无源雷达性能分析

分析了MIMO雷达和无源雷达特点,建立了基于FM广播的无源MIMO雷达系统模型,基于奈曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则分析比较了MIMO雷达和相控阵雷达的探测性能,并给出了仿真研究结果。MIMO雷达的分集增益,能有效得克服目标闪烁引起的RCS的波动和多径干扰,提高目标的检测概率。文中的研究工作为改善无源雷达探测性能进行了有益的探索。     

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.     

数据处理在提高雷达作用距离中的应用

现代雷达需要有较好的低截获特性,同时在大量低RCS目标出现后,雷达要增强对这些目标的探测能力,就必须降低信号处理的检测门限,然后通过数据处理的方法,沿目标的运动路径将回波幅度进行非相参积累,以降低虚警率.本文通过将低门限检测、卡尔曼滤波、动态规划法相结合的办法,将雷达可靠检测的信噪比降低6dB左右,相当于将雷达的最大作用距离提高了近30%,并给出了仿真结果.     

反隐身飞机突防战术仿真

为研究体系作战条件下地基雷达组网和预警机结合探测隐身飞机能力,基于隐身飞机三维建模并计算雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS),分析了隐身飞机突防过程中不同时刻雷达探测性能变化情况。首先,采用专业软件建立了某型隐身飞机三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics, PO)计算了飞机RCS。其次,建立了雷达坐标系与飞机机身坐标系转换关系,计算了不同时刻机身坐标系中雷达照射角度。最后,通过构建隐身飞机突防模型,研究不同时刻地基雷达组网和预警机联合探测隐身飞机的雷达探测距离和探测概率变化情况。仿真结果表明,地基雷达组网和预警机能够有效利用隐身飞机侧向、后方和上方RCS较大(10～20 dB)的特点,其中,预警机最大探测距离达151 km,平均探测距离在80 km左右,地基雷达组网的平均距离探测为50 km左右,对隐身飞机具有良好探测能力。     

防空警戒雷达以一种频率对空中目标的检测概率计算

防空警戒雷达检测概率是防空警戒雷达效能评估的重要指标之一.本文通过对雷达检测概率特性的分析,给出了无干扰情况下防空警戒雷达对空中运动目标检测概率的计算方法和数学模型,然后进一步探讨了自卫干扰和远距离支援干扰情况下防空警戒雷达对空中运动目标检测概率的数学模型,为定量评估防空警戒雷达干扰效果提供了一种新的方法.     

战术机动对隐身飞机检测概率的影响研究

针对隐身飞机机动战术的应用问题,讨论了战术机动飞行对动态RCS 以及动态目标检测的影响。首先对某典型隐身飞机的外形进行了电磁建模,计算其全空域静态RCS,接着分别从俯仰、偏航以及滚转三个方面研究了机动飞行与雷达视线角的关系,最后建立了目标检测概率数学计算模型,利用MATLAB 编程仿真了隐身飞机采取不同机动后对动态RCS 序列及检测概率的影响,仿真结果表明隐身飞机采用战术机动时能够显著改变检测概率。该研究为隐身飞机采取战术机动突防手段提供了仿真理论和实验依据。     

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。      

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。     

基于Salisbury屏幕的UHF雷达频谱搬移

为了减缩雷达反射截面(RCS),提高工作带宽,该文基于时控反射面提出一种新型Salisbury屏幕,研究UHF雷达的频谱搬移。首先利用电磁特性的可控性,设计一种由可调电阻层、介质层和金属接地层构成的反射调制板,然后构建动态二相传输线等效电路,并且在周期性频率选择表面(FSS)加载一层电感。理论推导和仿真验证表明该屏幕能对大带宽多方向、不同极化的UHF雷达来波信号进行频谱搬移,减缩RCS,降低远距离移动目标的检测概率。     

晴空飞机尾流的雷达探测性能分析

该文分析了晴空飞机尾流RCS(雷达截面积)的频域特性和时变特性,导出了相参多普勒雷达探测飞机尾流的LMP(局部最大势)检测器及其检测概率、虚警概率的解析表达式,在此基础上导出了尾流探测的雷达方程。仿真分析结果表明:垂直入射的尾流探测性能一般优于斜入射探测;当雷达观测时间较长时,斜入射探测性能随雷达距离分辨单元的增大而改善;对于单位长度RCS为-80~-60 dBm2/m的飞机尾流,其雷达探测距离可达30~100 km。     

Fluctuating target detection in presence of non Gaussian clutter in OFDM radars

Today, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) radars are very interested in detection of low Radar Cross Section (RCS) targets. A vast number of research work has been reported about target detection in OFDM radars. But all these papers concern detection in presence of Gaussian interference and also assume that target has a constant scattering coefficient or RCS. In this paper, we present a Generalized Likelihood Ratio (GLR) detector for detecting a moving target in presence of Gaussian interference and evaluate its performance in presence of different types of clutter distribution and target fluctuation. We assume three scenarios for detecting a fluctuating target in the presence of four different distributions of clutter; Rayleigh, Log-normal, Weibull and K-compound. In the first scenario, we consider the RCS's of target are constant subcarrier to subcarrier and pulse to pulse in a burst of pulses while they are varying fast according to Chi-square probability density function (swerling case II) burst to burst. In the second scenario, we assume that the RCS of target varies slowly according to Chi-square probability density function (swerling case I) subcarrier to subcarrier and they are constant pulse to pulse in a burst of pulses while they are varing fast according to Chi-square probability density function burst to burst. And in the third scenario, we assume the scattering coefficients of target are varing fast subcarrier to subcarrier and burst to burst, while they are constant pulse to pulse in a burst of pulses. We provide a few numerical examples to illustrate the detection performance of moving target under conditions of three scenarios, fluctuating models and different distributions of clutter and demonstrate the achieved performance improvement due to the OFDM signaling.     

目标姿态对RCS动态测量影响的研究

在测量动态目标RCS时,其测量数据存在着剧烈的波动,导致这一现象的主要原因是运动目标快速变化的姿态.文中利用动态目标的模型,模拟目标姿态变化对动态RCS测量数据的影响,最终通过计算仿真数据的不确定度对这一影响作定童化的分析.     

无人艇载光电转台基于RCS的优化选型

为了减少无人艇被探测概率,降低无人艇整体雷达散射截面(RCS),对无人艇载常规外形光电转台散射源进行了分析,根据载荷需求,设计了特征尺寸相当的球形和U型光电转台,利用FEKO软件仿真比较了两型常规外形转台周向RCS变化,设计了封闭型、内倾壁面结构的六棱锥形光电转台,通过仿真比较,验证了周向RCS极值点和后向散射均优于常规外形光电转台.为无人艇载光电转台外形隐身设计优化选型提供了思路.     

基于目标RCS特性的有源对消隐身分析

有源对消隐身是现代隐身技术发展的一个重要方向,它能在传统隐身的基础上进一步降低受保护目标被雷达发现的概率。基于目标的雷达散射截面(RCS)特性,介绍了有源对消隐身的基本原理,讨论了幅值和相位误差对隐身效果的影响,分析了对消波(场)的辐射特性,并对实现有源对消隐身所需的关键技术进行了讨论。结果表明有源对消隐身技术理论上可行,工程难度较大,应用前景广阔。     

一种外场动态全极化RCS测量标校方法

在外场条件下,获取动态目标全极化雷达截面(RCS)特性是电子对抗和目标隐身研究的需求.分析了目标RCS极化散射矩阵测量体制,研究了外场动态全极化RCS测量的标校方法,并在实际测量中对此方法进行了验证.该方法可为外场动态目标全极化RCS测量提供参考.