不同因素对舰船RCS特性的影响分析

随着雷达技术的不断发展,舰船的生命力受到严重的威胁,为了提高舰船的生存能力,增加舰船的隐蔽性并提高其防护和对抗能力的课题研究已十分重要。舰船RCS(Radar-Cross Section)是海上雷达系统探测回波强度的一个重要物理量,受多种因素影响,会呈现不规律的随机起伏。对影响舰船RCS特性的测量因素进行了研究,包括粗糙海面的起伏特性、不同频率、不同极化方式以及不同入射方向的雷达入射电磁波,给出了粗糙海面的统计模型,运用时域有限差分法(FDTD)对舰船的RCS进行了计算仿真,研究结果为海面雷达的侦测提供了理论参考依据。     

海上舰船地波散射雷达截面的计算与分析

给出了海上目标地波散射雷达截面的计算方法。首先把目标的地波散射问题转化为求解理想导体平面上目标对垂直极化平面波的散射,利用时域有限差分方法得到所关心频段内 的目标雷达散射截面;然后由地波传播理论求得包括随机起伏粗糙海面影响在内的地波传播衰减因子。从雷达方程出发,对海上舰船雷达散射截面的计算值与实测值进行对比,表明了该方法的可行性。     

海上舰船地波散射雷达截面的计算与分析

给出了海上目标地波散射雷达截面的计算方法．首先把目标的地波散射问题转化为求解理想导体平面上目标对垂直极化平面波的散射,利用时域有限差分方法得到所关心频段内的目标雷达散射截面;然后由地波传播理论求得包括随机起伏粗糙海面影响在内的地波传播衰减因子．从雷达方程出发,对海上舰船雷达散射截面的计算值与实测值进行对比,表明了该方法的可行性．     

近距离水声模拟测量舰船目标雷达一维距离像

雷达目标回波特性测量所需的远场条件给实验室条件下的目标缩比测量带来困难,为此研究了舰船目标由于水面波动引起波场起伏和目标摆动,降低目标各散射点之间的相干性,从而降低远场测量距离要求的问题。分别从波场起伏和目标摆动起伏两个方面推导了接收场强表达式,以反平方规律变化为条件给出了动态测量实验条件下的远场判据,所给出的远场条件大幅降低了实验要求。通过水声模拟测量舰船目标雷达一维距离像实验,并与电磁仿真计算结果进行了比对,证明了理论推导结论的正确性。     

LFMCW雷达强散射干扰特性及微弱目标探测方法

利用线性调频连续波(LFMCW)雷达进行目标探测时,强散射干扰源的频谱副瓣和其寄生噪声会导致回波信号杂噪基底升高,严重影响微弱目标的检测性能.为此,基于LFMCW雷达体制,建立了强散射干扰源下的回波信号模型,对干扰特性进行了理论研究与实测数据分析,提出了一种基于多帧相参积累与超低副瓣窗联合的处理方法,对强散射源产生的条带干扰进行抑制.实验结果表明,该方法可显著提高信杂噪比,大幅提升微弱目标的检测能力.     

计算二维海面极化电磁散射的新方法

在基尔霍夫散射面元矩阵的基础上研究了一种计算二维模拟海面电磁极化散射的新方法,采用海面高度起伏矩阵以及x和y方向海面斜率矩阵描述二维海面,利用基尔霍夫近似推导出笛卡尔坐标系下椭圆极化入射时海面的散射场,得到了全极化雷达散射模型．仿真了不同条件下分形海面模型的全极化雷达后向散射截面及极化特征图,数值结果符合海面散射规律．由于该方法是对二维海面模型进行离散化分析,因此适用于多种海面模型．     

多径效应下雷达抗有源压制干扰研究

为研究多径效应对雷达抗有源压制干扰的性能,首先基于无干扰条件下多径效应对雷达探测性能的影响,定量分析多径效应影响下压制干扰对目标回波和干扰信号的影响;然后研究多径效应对频率分集和旁瓣匿影两种抗干扰措施的影响;最后进行了对应仿真.仿真结果表明,在有源压制干扰下,多径效应会扩大雷达干扰压制区,影响干扰信号强度以及雷达的抗干...     

利用空间散射特性差异进行有源假目标鉴别

针对欺骗式假目标干扰,单站雷达的对抗能力有限,而组网雷达数据级信息损失率较高,导致数据级融合抗假目标干扰方法未能充分发挥其抗干扰能力.由于真实目标的雷达截面积随视角随机起伏,在长基线条件下真实目标回波具有各向异性,而有源假目标信号具有各向同性.利用此差异,提出基于目标空间散射特性的组网雷达有源假目标鉴别方法,通过对目标的慢时间复包络序列进行相关性检验,以鉴别假目标.仿真结果表明该方法可在保证较高真实目标的鉴别概率的情况下,实现对有源假目标的鉴别.     

微波超视距雷达对海面舰船目标距离的探测

研究了蒸发波导环境中雷达对海面舰船目标的最远探测距离预报模型．现有雷达超视距探测距离预报模型的预报结果往往偏离实际雷达观测值,分析了现有预报模型的不足,提出利用高度上多个散射中心来描述海面舰船目标,通过引入目标雷达散射截面积高度分布模型来对现有模型进行修正,并与实际观测数据进行了比较,证明修正后的预报模型的预报结果与观测值更接近,预报准确度更高．     

混合体制雷达网弹道目标进动特征提取

针对同构组网雷达在提取弹道目标微动参数中存在的不足,提出了一种混合体制雷达网在获取目标散射中心数量不一致的条件下弹道目标进动特征提取方法.首先,对弹道目标进动和宽、窄带雷达信号进行了建模,分析了目标散射中心在窄带雷达和宽带雷达下的回波特性.根据目标散射中心的雷达回波特性,利用散射中心调制系数法实现了目标散射中心在不同雷达之间的匹配关联.然后,对宽带雷达获得的散射中心距离像信息进行分析,并利用广义Radon变换对距离像信息进行变换,通过变换关系求解得到了目标进动角.最后,构建宽窄带雷达微多普勒信息联合方程组,在求得进动角的基础上实现了雷达视角和结构参数的求解,接着采用二分法对三种求解组合得到的参数进行优化,进一步利用优化后的参数联立三维矢量求解方程组,求得了三维锥旋矢量.仿真结果表明,在信噪比大于5dB时,宽带雷达网参数求解精度与混合体制雷达网参数求解精度接近,且均比窄带雷达网参数求解精度高,从而验证了本文方法的有效性.     

基于分维特征的舰船目标的检测

在分析少引目标雷达回波与海杂波分维特性的基础上,提出了一种基于海面散射分维特性的检测方法,该方法以分数布朗运动作为数学模型,提取出海杂波与目标回波在分形模型拟合误差和分维尺度变化量这两方面的特征,并利用产的固有差异进行检测,实验表明,该方法具有较高的可靠性和准确性。     

动态海面的分形模拟及其电磁散射

文中从海面的功率谱出发,建立了海面的Ｗｅｉｅｒｓｔｒａｓｓ分形函数模型;导出了此模型在Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ散射模式下散射系数的闭合解析表达式;利用该表达式用计算机模拟计算了粗糙海面的电磁散射回波,并用数盒子法提取了其分维数,得到了散射波的分维数与海面参数,雷达系统参数之间的定量关系。     

临近空间激波等离子体包覆目标电磁特性分析

为了有效探测临近空间高超声速飞行器,分析了激波等离子体对电磁波的吸收、反射作用,讨论了激波等离子体单位距离衰减、反射系数和回波总衰减与雷达频率、电子碰撞频率的关系,并对其之间关系以及对不同波段电磁波的影响进行了仿真.仿真结果表明激波等离子体对微波段电磁波衰减较大.最后,对雷达     

Multistatic passive radar imaging algorithm for the gapped aperture

Due to usually a small number of narrowband external illuminators and their uneven distribution, a single external illuminator and several receivers are used to synthetize aperture equivalently. The form of the target echo of the multistatic passive radar system is analyzed, and then the relationship of Fourier transform pair between target scattering function and the echo received by radar is deduced. Based on the prior knowledge of sparse distribution of the target, the algorithm of Compressed Sensing is used to recover the scattering coefficient of targets. Finally, the positions of receivers have been optimized by minimizing the correlation of the dictionary matrix based on minimizing the correlation coefficient of the dictionary matrix by the algorithm of Simulated Annealing (SA). Simulations show that the performance of the recovery of the image is improved significantly after optimizing.     

Building and application of multipath model for meter-wave radar in elevation estimation

A research is done for multipath effects of low-angle tracking in meter-wave radar,and the theory of multi-scattering centers of complex target is discussed as well as the character of reflected echoes.This points out that the distribution and scattering properties of scattering centers are the prime reasons which cause the variation of multipath effects,and all the changes of position,motion and attitude of the target can influence the multipath effects.By building of multipath model for multi-scattering centers for target,the analysis above is verified and a new method of elevation estimation for low-angle target is presented.The new method uses canceling vectors obtained by searching to cancel reflected waves in echoes and reduce the influence of reflected components,which can improve the accuracy of elevation estimation of low-angle target and the performance of low-angle tracking in meter-wave radar.Experimental results verify the availability of the method.     

等离子体对电磁波反射与吸收的统计分析

为降低反射电磁波能量和雷达的目标有效截面,用统计分析方法研究了雷达波在均匀非磁化等离子体中传播时所发生的反射、吸收与衰减;模拟了在厚度为10cm、密度在1016～1019m 3、碰撞频率在0.1～10GHz范围内的均匀等离子体中,电磁波频率在1～20GHz、服从均匀和正态2种分布情况时的反射、吸收与衰减.结果表明：对于不同电磁波频率概率分布,等离子体频率和碰撞频率对电磁波反射、吸收与衰减的影响本质相同,只是定量的差别;当电磁波频率服从不同分布时,反射系数、吸收系数与衰减量的分布不同.     

弹头目标的ISAR回波特性分析

针对弹道导弹目标进行逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,对沿轨道高速运动并同时伴有自旋的弹头ISAR回波特性进行了分析.首先建立了弹头目标的运动模型和ISAR回波模型,将弹头的自旋矢量沿雷达视线方向和垂直于雷达视线方向进行分解,然后分别分析了弹头目标的轨道运动和自旋对回波信号的影响,最后进行了仿真分析.理论分析和仿真结果表明:弹头目标沿轨道的高速运动会使目标散射点产生严重的越距离单元徙动,而弹头的自旋会使目标散射点产生严重的越多普勒单元徙动,并使回波多普勒谱展宽,因而这两者都必须进行补偿.     

舰船目标三维散射中心建模及SAR快速仿真方法

直接合成孔径雷达成像仿真方法在实现大型舰船目标回波仿真和合成孔径雷达成像时时效偏低,难以满足对海探测制导闭环验证过程中对合成孔径雷达快速生成的需求.因此,提出了基于三维散射中心的舰船目标合成孔径雷达回波和成像仿真方法.首先通过射线管积分三维快速成像和CLEAN三维散射中心提取得到不同视角下目标三维散射中心;然后通过对应...     

导弹动态回波序列仿真及平动补偿研究

通过分析弹道目标的运动特性,给出了弹道、目标微运动、雷达观测三者相结合的仿真方法;根据仿真计算的飞行弹道背景中雷达观测的目标姿态角,结合弹道目标的静态数据,由此生成弹道导弹动态雷达回波序列．利用典型进动弹头目标的仿真结果,分析弹道类目标平动给微多普勒带来的影响,采用最小熵的平动补偿方法,去除径向加速度对微多普勒分析的影响．仿真结果说明该方法能够有效补偿平动影响．