发射波束域MIMO-STAP雷达发射接收联合设计方法

研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)信号模型。为了提升杂波环境下目标的检测性能,通过最大化输出信干噪比构建了发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题;然后,设计了一种新的基于优化最小化(majorization-minimization,MM)框架的迭代优化算法来解决联合设计问题。该算法通过合理寻找目标函数的下界可以有效提升算法的收敛速度并降低算法的运行时间。此外,与传统的相控阵雷达和MIMO雷达相比,优化后的发射波束形成和接收滤波器可以显著提升输出信干噪比,仿真实验验证了所提方法的有效性。     

机载有源相控阵雷达的作战优势、性能对比及军事应用

近几年来,机载有源相控阵雷达AESA技术不断发展,在现代战机应用方面取得了许多突破。AESA简要介绍了机载有源相控阵雷达表现出的主要作战优势、美军四型战机上的军事应用,重点对国外有源相控阵、无源相控阵和机械扫描体制雷达探测距离和整体能力进行了比较。研究表明,机载AESA雷达的发展将随着新型战机的不断推出而进入一个崭新的阶段。     

机载相控阵雷达搜索模式辐射能量控制方法

机载相控阵雷达过高的辐射能量威胁了战斗机的生存能力。为了减少相控阵雷达搜索模式辐射能量,提出了基于辐射能量控制的搜索模型。将总能量消耗函数和检测概率相对误差作为目标函数,以平均功率、波束宽度、积累脉冲数以及脉冲重复间隔作为优化变量,选取非支配遗传排序算法对此模型进行优化。仿真结果表明,在同样检测概率情况下,提出的搜索方法可以有效控制雷达辐射能量,具有更好的射频隐身性能。     

改进遗传算法的相控阵雷达自适应调度算法及仿真

多功能相控阵雷达因其阵列天线的波束捷变能力,可执行对多个目标交替搜索、验证、跟踪等任务,而如何在时间约束下分配任务,对雷达性能有着决定性的影响。使用一种有效的调度算法能够使雷达资源合理分配,能够让雷达整体性能优化。在分析自适应调度算法的设计原则基础上,给出了具体的性能评估指标。针对多功能相控阵雷达,改进了传统的遗传算法作为调度算法。算法能够在雷达调度间隔约束下,选择综合效能最好的方案安排一个调度间隔内的雷达事件序列,并通过仿真结果验证了算法的有效性。     

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。     

一种基于周期分区的时间调度算法

针对多功能相控阵雷达任务实时调度问题,提出了一种基于采样周期分区的时间资源调度算法(记为PD)。该算法以各类任务采样周期的最大公约数为分区标准,将各采样周期均分为多个等长区间,再将各类任务平均分配到不同分区中调度执行,可解决调度过程中任务因采样周期不同产生冲突的难题。仿真结果表明,该算法可提高系统任务调度能力,可广泛应用于相控阵雷达任务调度及其他实时任务调度系统。     

相控阵雷达资源管理技术的发展与应用研究

要挖掘和发挥相控阵雷达的最佳潜能,必须对其资源进行动态管理和任务规划。从相控阵雷达资源管理体系结构入手,分析了相控阵雷达搜索状态下的资源管理、跟踪状态下的资源管理、任务优化配置和调度等3个方面国内外的研究内容和现状。针对未来相控阵雷达的发展趋势,提出了进一步研究的重点内容,并对相控阵雷达资源管理技术研究和应用研究的前景进行了展望。     

相控阵雷达信息在舰炮武器系统中优化使用

相控阵雷达作为全舰统一配置的公共资源,已成为当前舰艇装备发展的一种趋势。从信息流程和解算方法等方面,研究了近程反导舰炮武器系统对相控阵雷达目标信息的优化使用问题,以充分有效地利用相控阵雷达目标探测资源,缩短了舰炮武器系统的反应时间,提高了舰炮武器系统的作战能力。仿真分析表明了方法的有效性。     

大型相控阵雷达安全性设计研究

大型相控阵雷达作为新型雷达装备,其安全性质量是装备"五性"的重要组成部分,针对大型相控阵雷达安全性设计的重难点问题,利用FMEA方法进行安全性分析,找出常见危险;从电气安全、结构安全、人机安全等几个方面进行研究,提出了安全性设计的意见建议,并进行了相关安全性验证,论述了安全性与可靠性之间的关系,为部队和厂家进行安全性设计和研究提供必要的基础与依据。     

相控阵体制机载预警雷达作战效能评估

相控阵体制是未来机载预警雷达发展的重要方向,其作战效能评估目前尚缺乏有效的方法和模型。采用经典的可用-可靠-能力模型(即ADC模型)对相控阵体制机载预警雷达的作战效能进行了建模,将预警雷达状态分为正常、降级和故障3种情况并给出了可用性的计算方法,根据概率论推导了可信性矩阵的计算方法,根据预警雷达探测威力、目标测量精度、目标跟踪能力3个指标给出了能力向量的计算方法。最后对建立的模型进行仿真,仿真结果得到:相控阵机载预警雷达作战效能随单个天线阵元的MTBF增加而增加,随执行任务时间的增加而降低。     

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     

有源相控阵雷达——机载火控雷达的发展方向

在世界顶级的先进战斗机上,出现了机载有源相控阵火控雷达的身影。它借助灵活的电子扫描、先进的空间能量管理和信号处理技术,将机载火控雷达的性能提高到了一个前所未有的新高度。     

相控阵雷达协同探测任务调度研究

针对相控阵雷达协同探测资源调度问题,提出了一种协同探测任务调度算法。首先介绍了相控阵雷达协同探测相关内容;接着给出了协同探测调度模型。针对多节点协同探测,提出一种优化模型,权衡时间偏移量和时间利用率2个因素,在不显著增大时间偏移量的前提下,提高时间利用率,提升探测性能。最后通过仿真验证了算法的有效性。     

相控阵雷达协同探测任务调度研究北大核心

针对相控阵雷达协同探测资源调度问题,提出了一种协同探测任务调度算法。首先介绍了相控阵雷达协同探测相关内容;接着给出了协同探测调度模型。针对多节点协同探测,提出一种优化模型,权衡时间偏移量和时间利用率2个因素,在不显著增大时间偏移量的前提下,提高时间利用率,提升探测性能。最后通过仿真验证了算法的有效性。     

反导任务下一种相控阵雷达搜索参数优化方法

搜索参数优化设计是相控阵雷达探测性能提升的重要途径。在相控阵雷达反导任务背景下,针对导弹类目标建立了以最大期望发现距离为目标函数的搜索参数优化模型,在目标匀速运动和加速运动的条件下分别给出了雷达搜索波束最佳驻留时间以及相应目标期望发现距离的优化表达式,仿真证明了算法的有效性。     

PD雷达干扰的若干问题

从 PD雷达的工作原理出发 ,讨论了对 PD雷达实施有源噪声干扰所需的压制系数和欺骗干扰信号应具有的特性。给出的基本结果可供 PD雷达干扰系统设计中干扰信号形式设计和干扰参数的选择。     

近看以色列“费尔康”预警机

２０世纪五十年代末期,随着射程远、速度快、特征小的洲际导弹的出现,常规机械扫描雷达已经不能满足要求。六十年代,多功能、高性能的相控阵雷达应运而生。目前,相控阵雷达技术已经逐步走向成熟,广泛地应用在地面远程预警系统、航空（天）侦察监视系统、地面和机舰载防空系统与火控系统以及战场炮位侦察雷达系统等各个军事领域。相控阵预警机技术世界领先 早在２０世纪８０年代中期,以色列飞机工业公司下属的埃尔塔电子公司就开始研究在机载平台上使用当时最先进的相控阵雷达技术的可行性,提出了发展“第三代预警机”计划,开始研制…     

应用于相控阵火控雷达的一种波束交叠新方法

针对传统机载平面相控阵雷达扫描方式所采用的矩形栅交叠结构和三角栅交叠结构所引出的波束形状损失问题,提出了一种新的交叉外切式交叠结构。分析并比较了3种结构的波束形状损失及能量分布图,推导了交叉外切式结构的优化俯仰角和方位角以及中心检测概率。仿真结果表明,交叉外切式结构波束形状损失最小,可以提高雷达中心检测概率,有利于实现雷达的完整性扫描。     

基于相控阵雷达自适应波束形成的抗干扰技术

基于相控阵雷达自适应多波束,研究了相控阵雷达抗干扰的新方法,该方法把自适应波束调零控制技术、副瓣对消技术和极化选择抗干扰技术综合应用于相控阵接收多波束形成中,使相控阵雷达具有良好的抗干扰性能。     

机载有源相控阵雷达发现概率改进算法

机载有源相控阵雷达对空中目标的发现概率计算受多种因素影响,传统方法存在概率收敛过快,不能充分反映对目标的发现程度和目标运动状态变化的缺点.在研究机载有源相控阵雷达的探测过程的基础上,对传统方法进行改进,建立影响因子集合,并采用多属性决策方法计算各个影响因子的权重,对发现概率进行加权组合.最后,通过实例说明了该方法的可行性和有效性.