机载预警雷达探测目标仿真研究

给出了预警机在各种巡逻方式下雷达总覆盖区模型、雷达探测范围模型,以及探测盲区模型,并在此基础上初步分析了机载预警雷达发现目标概率分布的仿真实现。     

舰载预警机雷达

装载在舰载预警机上、用于完成早期预警任务的雷达称舰载预警机雷达。由于常规舰载雷达受视距和盲区的限制,难以远距离发现并预警低空来袭目标.而具有良好下视能力的预警机和预警直升机雷达能远程发现及预警低空来袭目标,并引导(只能区域引导)己方战斗饥实施拦截一因此.舰载预警机雷达是完成舰艇编队分层防御中第一层即外层防空任务的极其重要的装备,现以美国为例(舰载预警直升饥雷达以英国为例)来论述舰载预警机雷达的发展历程、主要特点和典型装备等。     

针对重点任务航线保障的预警机航线规划

针对重点任务航线保障的预警机航线规划问题,根据重点任务航线的长度以及单架预警机的探测能力,提出了一种分段探测的预警机航线规划方法。该方法按照重点任务航线外接圆和预警机稳定覆盖区域的大小,本着节约预警机资源的原则对重点任务航线进行分段;每段航线分别利用一架预警机进行保障,在最大程度减少重点任务进入预警机的空间盲区和多普勒速度盲区的前提下,建立预警机航线的最优化模型;利用粒子群优化算法求解该模型,得到最优的针对重点任务保障的预警机航线规划。仿真实验结果证明了文中提出的针对重点任务保障的预警机航线规划方法的有效性。     

预警机系统关键技术分析

现代战争是体系与体系之间的对抗,预警机作为军队高效率武器体系构建的核心,在现代战争中具有十分重要的地位和作用,介绍了预警机在现代战争中的任务和作用,对预警机系统的共形相控阵雷达天线问题、任务电子系统与载机的矛盾、预警机对目标高度的测量、电磁兼容以及数据融合等关键技术进行了分析研究,最后对预警机的发展前景作了预测,指出从本国国情出发,发展中小型预警机,改进大中型预警机、采用新技术、载机与雷达一体化、扩大预警机功能.     

多普勒盲区条件下的目标点迹-航迹关联方法

机载预警雷达存在着固有的多普勒盲区问题,该盲区不仅易引起目标航迹中断和重起批,还容易引起数据关联的错误。基于此,提出了一种新的多目标点迹-航迹关联方法,该方法引入了由多普勒盲区造成的第二类空量测,将点迹-航迹关联作为最优二维分配问题求解,同时,为延长航迹寿命,采用多普勒盲区先验信息对传统航迹撤销准则进行了修正。仿真结果表明:在杂波、多目标环境且存在多普勒盲区的条件下,该方法航迹中断率较传统方法有明显下降。     

机载脉冲多普勒雷达对运动目标可检测性模型分析

针对机载脉冲多普勒雷达检测目标时存在的径向速度盲区问题,通过建立载机与目标的相对运动模型的方法对检测盲区的产生原理进行分析,论述了载机与目标相对径向速度的求解方法,推导了目标可检测速度门限的表达式。仿真分析验证了本结论的有效性,说明此结论能够为研究改善机载雷达检测目标性能的方法提供可靠依据。     

基于频域CFAR方法的PD雷达回波信号处理

为了提高PD雷达杂波环境下的目标检测性能,研究了机载PD雷达恒虚警检测问题。重点分析了频域均值恒虚警处理的基本原理与处理方法,采用不同方法对雷达面临的典型杂波分布信号模型进行了性能仿真分析。仿真结果表明,最大选择恒虚警处理方法能够达到预期效果。     

基于运动特征的机载雷达目标断续量测处理

机载预警雷达对目标的量测经常出现断续现象,影响了航迹连续性要求。通过对机载脉冲多普勒雷达量测出现断续的机理分析,考虑目标进入雷达多普勒盲区的情况,基于目标运动特征提出利用联合关联波门与盲区预测相结合的处理方法,将重新出现的目标点迹与原有航迹进行关联,避免同一目标航迹因量测断续而重复起始。仿真结果表明了该方法的有效性与可行性。     

一种新的制导优势模型

针对多机空战中如何选择哪架歼击机对导弹进行制导的问题,提出了一种新的制导优势模型。首先根据机载脉冲多普勒火控雷达对目标的探测机理,考虑脉冲多普勒雷达存在主瓣杂波盲区和高度杂波盲区,所以此时对目标的探测概率设置为零。然后根据不同态势下,目标的雷达截面积不同,从而回波信号强度不同,建立了相应的探测概率模型。最后,用探测概率来表征制导优势,给出了制导优势的计算流程。实例表明,该模型合理、可行,符合协同制导要求。     

箔条云干扰下的单目标恒虚警率检测研究

箔条云在扩散过程中随着时间变化会稀释和扩大,其回波特性会发生改变,被检测目标与箔条的相互位置关系也会影响雷达恒虚警检测。针对作战对抗过程中箔条干扰易造成雷达接收机阻塞干扰目标检测,检测概率迅速降低且易丢失目标贻误战机,通过详细分析箔条的扩散过程及信号频谱特性及其箔条云和目标的两种位置关系,利用恒虚警处理算法在噪声基底为10 dB和20 dB情况下对目标进行恒定虚警率检测研究。研究结果对改善飞机检测性能和抗虚警能力以及提高战场生存率具有积极作用。     

MIMO雷达信号检测前跟踪算法及性能

针对雷达目标检测中,弱小目标雷达截面积小,目标角闪烁以及目标受噪声和杂波影响比较大,基于序列检测的检测前跟踪算法是在MIMO雷达信号一般似然比检测的基础上提出来的,它能够克服强杂波噪声对信号检测的影响,在低信号杂波比的情况下滤除杂波点,实现了对弱小目标的检测。仿真实验证明,在虚警概率相同的条件下,算法的性能优于似然比检测方法。     

MIMO雷达和组网雷达的CA2CFAR检测性能比较

多输入多输出(MIMO)雷达是近几年出现的一种新雷达技术,也是近几年雷达领域研究的重点。建立MIMO雷达的信号模型,明确给出MIMO雷达进行CA2CFAR检测的检测概率和虚警概率解析表达式,对组网雷达和MIMO雷达在均匀杂波背景下CA2CFAR检测性能进行了分析对比。仿真结果表明。MIMO雷达对类似噪声特性的复杂目标具有更好的检测性能。     

密集多假目标干扰对CFAR检测影响分析

分析了密集多假目标干扰对雷达CFAR检测的影响.首先介绍了密集多假目标产生机理,给出了3种不同功率调制方式的密集多假目标干扰产生方法,在此基础上,以雷达一次搜索周期内虚警、漏警造成的检测代价作为检测性能指标,分别分析了单元平均恒虚警检测器、有序恒虚警检测器、剔除和平均恒虚警检测器在3种密集多假目标干扰方式下的检测代价.仿真结果表明:密集多假目标干扰环境下,检测代价受假目标间距影响明显,受假目标干扰功率影响较小,雷达采用单元平均恒虚警检测器付出的检测代价较采用有序恒虚警检测器、剔除和平均恒虚警检测器付出的检测代价小.     

PD体制地面情报雷达相关问题研究

中脉冲重复频率的PD体制对于杂波的抑制能力较强,一般应用于机载雷达.目前,地面对空情报雷达为更有效地检测低空目标以及小目标,也采用了PD体制.在分析了杂波重叠和PRF组限制的基础上,对比了M/N准则、检测概率以及盲区图,讨论了采用3/7准则的优越性,该结论对于PD体制雷达的研制和改装有实际的应用价值.     

对预警机跟踪系统的干扰效果分析

预警机在现代战争中发挥着重要作用,为了分析对预警机雷达跟踪系统的干扰效果,研究了预警机雷达的跟踪系统;建立了干扰条件下的跟踪系统模型,并对模型进行了仿真,得到了信干比与跟踪误差的定量关系.结果表明:随着信干比的降低,预警机的跟踪误差变大,不能对目标进行稳定跟踪.仿真结果为干扰效能分析和战术运用提供了依据.     

新一代相控阵雷达预警机

20世纪80年代中期以来,美国、以色列、瑞典、荷兰等国家为了增强预警机对目标、特别是对隐身目标的探测能力,竟相研制新一代相控阵雷达预警机——用电扫描相控阵天线雷达取代机械扫描旋罩天线雷达,是预警机雷达体制发展中的重大革新。     

改善机载前向阵雷达全程检测性能的研究

针对前向阵的杂波分布特性 ,给出了一种空时自适应处理 (STAP)结合多重中脉冲重复频率(MPRF)的处理方案 ,研究了重复频率的选择以改进系统性能 ,并分析计算了三路多普勒通道联合处理STAP方法在一组中脉冲重复频率下的改善因子和距离 /速度二维盲区分布图。理论分析与仿真结果表明 ,该方案可以大大改善机载前向阵雷达的全程检测性能     

间歇采样转发假目标对CFAR检测影响分析

分析间歇采样转发形成的假目标干扰对雷达CFAR检测的影响和间歇采样转发假目标生成机理,给出间歇采样转发假目标产生方法。在此基础上,以雷达一次搜索周期内虚警、漏警造成的检测代价作为检测性能指标,分别分析单元平均恒虚警检测器、有序恒虚警检测器、剔除和平均恒虚警检测器在间歇采样转发假目标干扰下的检测代价。着重分析间歇采样转发干扰关键参数对检测代价的影响。仿真结果表明,间歇采样转发产生的多个假目标显著提高了雷达的检测代价,检测代价受转发占空比、转发功率的影响较大,而受转发频率影响较小。在三种恒虚警检测器的对比中,剔除和平均恒虚警检测器相对于另两种检测器的检测代价更大些。     

对机载相控阵雷达STAP技术的旁瓣干扰

空时自适应处理(STAP)是一种有效的抗干扰技术。介绍机载相控阵雷达STAP技术检测动目标的基本原理,提出了基于灵巧噪声的旁瓣干扰方法。研究了灵巧噪声的具体干扰样式,利用其经雷达MTD处理后在距离-多普勒域都展宽的特性形成大量假动目标,当假动目标的距离-多普勒信息与待检测通道吻合时将产生响应输出形成欺骗干扰,以扰乱目标的正常检测,理论分析和仿真结果证明了干扰的可行性和有效性。     

预警机发展现状与趋势

一、概述预警机的发展已有40余年。在第二次世界大战中,由于地面雷达受地球曲率影响,探测距离近、盲区大,致使美国海军蒙受重大损失。为此,美国从1943年开始了卡迪纳克计划,将雷达安装在飞机平台上。相继,各国竞相研制和使用空中预警雷达。至今,先后发展了三代空中预警机。第一代预警机始于1945年,美海军把当时较先进的AN/APS-20警戒雷达安装到TBM-3W小型飞机上,成为机载预警(AEW)系统的雏形。到20世纪50年代初,美国又换用安装新型雷达AN/APS-82的小型运输机C-14“贸易者”。美国海军最早使用的预警机,只有预警功能而无指挥能力,预…