基于坐标转换目标动态RCS时间序列研究

考虑目标机体坐标系与地面雷达坐标系之间的坐标转换关系,计算得到了雷达视线在目标坐标系中的方位角和高低角。通过对典型目标建模,得到目标全空域的静态RCS值,并利用Matlab仿真分析了动态目标的RCS特性和突防概率变化。仿真结果表明:不同飞行高度以及不同的航路捷径均可以影响机动目标的RCS序列,且当目标作适当的俯仰机动后,减小了目标RCS,给作战飞机设计飞行航线提供仿真依据,给成功实现突防带来一定影响。     

弹道导弹再入段动态RCS特性分析

研究弹道导弹再入段动态RCS特性,有利于防空反导作战中对其进行有效探测和拦截。首先对弹道目标机动航迹进行建模,然后结合坐标转换公式获得目标姿态角变化,最后利用EDITFEKO软件实现对目标动态RCS实时仿真。针对不同再入角的机动航迹,仿真了不同雷达布站情况下目标动态RCS变化。仿真结果表明,弹道导弹侧向RCS大于正向RCS,反导预警雷达应部署在弹道导弹射程之内,使雷达对着弹道导弹侧面。仿真结果为反导预警雷达的部署提供依据。     

动态静态结合的雷达威力评估方法研究

静态评估方法利用标校系统模拟目标回波信号,检验雷达系统对于固定RCS目标的最远探测距离。动态评估方法根据动态校飞时目标运动参数,估算目标RCS和回波信号强度,推算出雷达系统的最小检测信号能力。两者相结合的方法可以使得雷达威力评估结果更加科学可信。     

最佳极化在雷达检测中的得益分析北大核心

最佳极化发射和接收是增大隐身目标RCS,提高雷达对隐身目标检测概率的有效方法。通过对目标RCS与雷达发射极化方式内在规律的研究,指出RCS与发射极化方式满足余弦关系,基于该规律提出一种提取最佳极化的新方法。仿真对比了不同发射极化方式下的目标动态RCS,并利用Swerling I检测模型研究最佳极化在雷达检测中的得益。仿真结果表明,采用最佳极化收发,隐身目标RCS得益最大可达30 dB,雷达对隐身目标检测概率得益最大可达0.5。仿真结果也证明了该提取最佳极化方法的有效性和可行性。     

最佳极化在雷达检测中的得益分析

最佳极化发射和接收是增大隐身目标RCS,提高雷达对隐身目标检测概率的有效方法。通过对目标RCS与雷达发射极化方式内在规律的研究,指出RCS与发射极化方式满足余弦关系,基于该规律提出一种提取最佳极化的新方法。仿真对比了不同发射极化方式下的目标动态RCS,并利用Swerling I检测模型研究最佳极化在雷达检测中的得益。仿真结果表明,采用最佳极化收发,隐身目标RCS得益最大可达30 dB,雷达对隐身目标检测概率得益最大可达0.5。仿真结果也证明了该提取最佳极化方法的有效性和可行性。     

锥体空间目标基于进动特性识别

为了研究基于空间锥体目标进动特性的识别方法,通过对空间锥体目标的弹道建模,分析了进动锥体目标姿态角变化,引入平均视线角变化对回波RCS的影响,推导了空间锥体目标相对雷达波的姿态角计算公式,分析RCS随时间变化关系,通过回波RCS序列估计进动周期及进动角参数,以惯量比为特征,提出弹头和诱饵的识别方法,仿真试验证明了算法的有效性.     

箔条云雷达回波的仿真研究

通过建立箔条干扰下的雷达回波模型,根据回波产生的机理,模拟出回波的幅度服从瑞利分布,相位服从均匀分布。根据统计学原理,推导出箔条云雷达回波的功率谱密度,服从高斯分布。结果与实际相符,说明了该仿真方法的正确性。通过仿真比较和分析了当箔条云中含有静态或动态目标时的雷达回波、幅度分布和相位分布。对箔条干扰研究具有重要意义。     

分布式多频带雷达数据融合目标高分辨分析方法

宽带雷达接收的目标散射回波提供了目标散射点的散射类型及距离高分辨.由于条件限制,很难获得宽带及超宽带回波数据.采用状态空间法融合不同频带下的雷达回波数据得到目标高分辨分析.仿真证明,该方法能够有效地利用多部不同频带雷达的回波来获得目标的散射特征,明显优于同条件下单部雷达所得到的结果.该方法提供了一种以多部窄带雷达等效获得宽带、超宽带雷达的可行方法.     

RCS特性辅助的CMIMO雷达功率资源分配方法

针对集中式多输入多输出(collocated multiple-input multiple-output, CMIMO)雷达在实际探测过程中,未有效结合目标雷达散射截面(radar cross section, RCS)高动态变化特性导致雷达跟踪精度不高甚至失跟的问题,提出一种基于目标RCS高动态特性的CMIMO雷达功率资源自适应分配方法。考虑到目标RCS特征的角度敏感性,利用目标运动状态的可预测性动态获取实际观测角度,从而完成跟踪帧的极化方式优选;在此基础上构建包含功率与RCS的多目标跟踪误差后验克拉美罗下界,将其作为目标函数进行优化,利用内点惩罚法求解该凸优化问题即可实现RCS高动态情况下的功率优化分配。实验结果表明:该方法可结合目标不同方向RCS动态分集特性实现功率的有效分配,相比于传统RCS模型分配方案,有效解决了分配方案与实际跟踪场景之间的失配问题,从而提升了CMIMO雷达的多目标跟踪性能。     

基于射频隐身的雷达干扰功率自适应控制方法

对战机自卫干扰系统实施有源干扰(AECM)的射频隐身问题进行了研究。在侦察截获概率模型的基础上,讨论了AECM功率对战机射频隐身特性的影响,分析了有效干扰对AECM的功率需求,提出了一种基于预测雷达回波功率的干扰功率自适应控制方法,该方法结合当前接收到的雷达功率、本机RCS起伏以及不同干扰样式,使目标雷达接收机处回波信噪比保持恒定。通过计算机仿真,表明该方法在有效干扰的同时能够降低敌方侦察系统截获干扰信号的概率,从而提高战机的射频隐身能力。     

脉压雷达信号处理仿真分析研究

针对脉冲压缩雷达,从系统仿真的角度建立了描述雷达与目标位置的三维坐标系,根据雷达信号脉冲压缩和非相参积累模型,通过计算机Matlab仿真得出了目标回波经过脉压雷达信号处理后的结果,并进一步分析了脉冲压缩和脉冲积累处理的效能。结果表明:目标回波信号通过脉冲压缩和脉冲积累处理后,显著提高了目标回波信噪比以及对目标距离估计的精度。     

机动目标的航空集群协同探测策略

航空集群协同探测问题,是集群作战研究的重要内容,其中对隐身目标在不同机动,不同极化方式下的集群动态RCS研究是重点和难点问题。在双基地雷达建模和坐标转换的前提下,对隐身目标的两种典型机动——匀加速机动和匀速转弯机动进行建模,在HH、VV两种极化方式下,运用线性插值法对动态RCS进行时序分析。仿真结果表明,两种机动模型下,随着时间变化,动态RCS起伏波动较大,在匀加速运动模型下,HH、VV极化所引起的RCS差异性较大,匀速转弯模型下,不同极化方式带来的影响较小。     

弹道导弹目标回波模拟与微动特征提取

对弹道导弹目标的运动特性和散射特性进行分析,建立了弹头的微动模型,并较为逼真地仿真了弹头的轨道运动轨迹,在此基础上引入准静态技术的思想,提出了考虑弹头脉内运动的雷达回波模拟方法。同时计算了经过平动和微动调制后的弹头雷达截面积(Radar Cross Section,RCS)数据,而后对弹头RCS数据进行了分析,最后利用希尔伯特-黄变换(Hibert-Huang Transform,HHT)时频分析算法从弹头RCS数据中成功提取出了进动周期,处理结果表明模型可行有效,为弹道导弹目标的识别提供了技术基础。     

地面雷达环境杂波回波建模仿真

针对地面雷达实际地形杂波信号不易模拟的特点,通过对相干视频信号模拟方法和地杂波后向散射特性的研究,建立了地面杂波RCS模型;利用映像法提出了面杂波回波模型以及模拟方法.最后给出了杂波回波信号的仿真结果,结果证明了该方法的可行性.     

直升机雷达回波的动态特性分析

依据实测的直升机动态回波数据,分析了直升机机身的重点散射源及散射特征,应用Kolmogorov拟合优度检验方法及三种标准分布模型,研究了直升机动态RCS的统计特征,得到了动态RCS对各模型的拟合效果以及X2模型随视向角的半自由度分布,最后通过建立一简单的旋翼叶片散射模型并对散射中心的周期性运动调制效应进行了讨论,分析计算了直升机动态回波的谐波特征.     

基于动态模板的ISAR目标回波模拟方法

为提高ISAR回波模拟中的逼真度,持续地产生旋转运动目标的回波信号显得尤为重要。文中通过建立动态模板,提出一种新的ISAR目标回波模拟方法。根据动态模板中散射点分布,得到对应的散射系数矩阵和多普勒频移矩阵,然后计算出相应变化的调制系数,最后调制产生动态目标回波信号。经理论分析和仿真实验表明,动态目标回波模拟信号经ISAR处理能够形成二维图像,并且不同相干积累时间段内的成像因动态目标模板变化而呈现差异。通过合理控制旋转参量,可使模拟回波信号的成像变化更加逼真,在一定程度上能够实现对目标转向等运动状态的模拟。     

飞机运动特征对动态RCS序列的影响分析

针对超音速隐身飞机难以探测的问题,仿真分析了F-22飞机在不同运动特征下的动态RCS,并对其频率响应和极化响应特性做进一步的研究。首先设定飞行航迹,并考虑实际中随机抖动的影响,获取时变的雷达视线姿态角;其次应用物理光学并结合等效电磁流的方法,计算分析了飞机以不同的速度沿不同航迹飞行时的动态RCS。对于使飞机动态RCS变化最明显的运动特征,仿真计算了其在不同频段、不同极化下的动态RCS。仿真结果表明:在不同航迹下,飞机速度对其动态RCS的影响程度不同,且当飞机沿小航路捷径低速或者高速飞行时,其RCS值减小最为明显,利用极化响应和频率响应特性可以有效地削弱这一影响。研究成果对于超音速隐身飞机目标的预警探测具有重要意义。     

面向识别的雷达目标回波仿真技术校验分析

校验是仿真技术必不可少的环节。针对雷达目标识别的工程应用,提出了可用于初步校验雷达目标回波仿真技术的准则和方法。提出特征量稳健性校验方法,用于验证仿真回波的特征稳定性;提出特征量相容性校验方法,比较分析仿真回波特征与实测数据特征;并依据F isher判决准则提出仿真回波样本库不同类别目标间特征量的可分性分析方法。以某雷达目标回波仿真技术为例,建立仿真回波样本库,对校验方法进行了实验验证。     

组网雷达中微多普勒效应分析与仿真

微动产生的微多普勒特征是弹道目标微动参数提取与识别的重要依据。首先基于组网雷达,分析弹道目标中3种典型的微动模型,得到微距离关于雷达观测视角的参数化表示,然后分别针对窄带雷达和宽带雷达作回波分析,最终得到雷达观测到的弹道目标微多普勒效应与雷达观测视角以及信号参数的关系,后面的仿真验证了理论分析的正确性。     

通用的雷达目标RCS统计建模方法

针对传统的雷达目标RCS起伏统计模型都是基于厘米波频段RCS建立的问题,提出了一种更为通用的基于混合正态分布的RCS统计建模方法。对典型隐身飞机的仿真数据和某型教练机的实测数据进行统计分析,拟合优度检验结果表明:混合正态分布在米波频段和厘米波频段均能实现最佳的拟合优度。研究成果可用于拓展雷达检测理论,为雷达总体设计提供理论支撑。