基于雷达距离像的锥体目标进动参数估计方法

提出了一种基于雷达一维距离像序列和雷达测轨信息的飞行进动锥体目标的微动参数估计方法。首先对飞行锥体多次观测,得到各个时刻目标的雷达高分辨一维距离像,提取距离像的径向长度。再综合利用各个时刻的距离像径向长度、锥体质心的轨道位置信息,用最优估计的方法提取进动周期、进动角、锥体高度等主要参数。为了提高参数估计的效率,采用分步估计的方法,先利简化的数学模型粗估,再基于粗估结果利用精确模型二次估计,得到最终结果。对仿真数据进行了处理分析,证明了所提出方法的正确性和有效性。     

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.     

雷达部署对进动目标微多普勒频率的可测性分析

以导弹攻防对抗中防御雷达对空间目标的微多普勒频率检测为背景,分析了雷达部署位置对进动目标微多普勒测量值的影响.理论上可证明,当目标的外形尺寸和进动参数确定后,微多普勒频率由进动轴和雷达视线的夹角(平均视线角)唯一决定.从雷达部署在弹道平面内不同区域以及雷达距弹道平面不同距离两方面出发,分析了微多普勒调制带宽随雷达位置的...     

基于时间-距离像的弹道目标进动特征提取

提出了一种联合宽带雷达多视角距离像进行弹道目标进动特征提取的方法。建立了锥柱体进动模型,并对散射点径向距离进行了分析。运用广义Hough变换提取散射点距离像的曲线参数。定义粗匹配和精匹配选择门限,根据提取的曲线参数信息来对散射点进行匹配,再由散射点初相差的不同进行散射点类型识别。最后,联立两部雷达提取同一散射点的曲线参数求解出进动角θ,再联立多视角距离像信息方程组进行目标的结构参数和雷达视角的求解。仿真结果验证了算法的正确性和有效性。     

三维转动下旋转对称目标的转角估计方法

转角估计是逆合成孔径雷达成像中的基本问题,得到的横向定标后图像可实现目标真实外形和尺寸等特征的提取,并为目标的参数估计和分类识别提供基础。针对三维转动的旋转对称目标,由于其转角变化的高度非线性,提出了一种基于旋转匹配特性的转角估计方法。基于旋转对称目标的三维转动模型,首先对目标在径向距离—速度差平面上的旋转匹配关系进行了证明和分析。进而,基于最优化准则,在雷达视线角二阶多项式近似下完成转角估计。仿真实验以进动锥柱体为例,在一个进动周期上对等效转速进行估计,结果表明算法在几乎所有的成像时刻都能有效估计目标转角。同时,实验还分析了散射点个数对转角估计性能的影响。     

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。     

MIMO雷达弹头目标微动模型及微多普勒效应

弹头目标识别是弹道导弹防御系统中最为关键的技术之一。将多输入多输出(MIMO)雷达技术和微多普勒特征分析技术引入弹道中段目标识别,可有效克服弹头隐身技术和有源干扰技术等对识别带来的困难,提高识别精度。建立了MIMO雷达中弹头目标的微动模型,给出了弹头自旋、锥旋和进动引起的微多普勒效应的参数化表达,并通过对仿真回波数据进行时频分析验证了理论分析的正确性,为弹头目标的准确识别提供了新的理论依据。     

基于HRRP的弹道目标特征提取技术综述

基于雷达高分辨一维距离像(high resolution range profile,HRRP)的识别方法是弹道中段目标识别的有效手段,从弹道目标HRRP中提取出反映目标本质属性且可分性良好的特征对真弹头的识别具有重要意义。以高分辨距离像为研究对象,在对弹道目标高分辨距离像的特点进行分析的基础上,对弹道目标HRRP特征提取技术以及近年来取得的成果进行了总结,包括长度特征提取技术、进动特征提取技术以及长度特征和进动特征的联合提取技术。最后对弹道目标特征提取技术的技术难点和发展趋势进行了分析,提出了一些解决思路。     

时间距离像消隐时弹头进动与结构参数估计

考虑弹道目标时间距离像存在消隐现象,提出了一种弹道目标微距离变化曲线断续时进动与结构参数提取方法。首先,建立了弹道中段目标宽带回波模型,推导了散射中心微距离变化曲线理论公式;其次,提取了时间距离像中各散射中心的微距离变化曲线,据此提出采用选点方法实现目标进动频率和平动参数联合估计,完成了弹道目标时间距离像的平动补偿;最后,利用扩展Hough变换方法进行补偿后断续微距离变化曲线的检测,基于各散射中心间的相对位置信息实现了弹道目标的结构参数提取。电磁仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于MDCFT的天空双基地雷达机动目标检测方法

针对天空双基地雷达高速机动目标的距离徙动和多普勒频谱扩展问题,在建立目标回波信号模型及分析目标距离和多普勒徙动特性的基础上,提出了一种适用于该体制雷达的高速机动目标检测方法。首先对脉压回波信号采用Keystone变换校正距离徙动;其次对离散线性调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)进行修正,完成对目标加速度大小和频率因子的估计;然后根据构造的二次相位补偿函数,实现多普勒徙动补偿;最后对补偿后回波信号进行相参积累检测。仿真结果表明,所提方法对目标径向加速度的估计更准确能有效对高速机动目标回波能量进行相参积累,提高了在低信噪比条件下的检测性能。     

Analysis on Stability of Coning Motion of Rockets Based on Nutation Theory

A nonlinear mathematic model taking the nutation and precession angles as variables for the coning motion of projectile was established according to a short period moment projection of the spining projectile. By introducing the generalized nutation angle and precession angular speed, the model that is difficult to be resolved can be transformed to a resolvable one. The interrelationship between nutation and precession was analyzed based on the linear model, and the stability condition was obtained for the spinning projectile. For the nonlinear model, the effects of the nutation and precession on the limit circle of the projectile's coning motion were investigated, and the analytical relations between the nutation angle and the precession angular speed in the steady coning motion of the spinning projectile were given.     

基于齐次坐标的微动建模与微多普勒特征分析

针对目标微动数学模型表达不统一的问题,引入计算机图形学中的齐次坐标表示方法,给出了三维坐标系和旋转变换的齐次变换矩阵描述,推导了自旋、锥旋、进动和章动目标微动模型的通用矩阵表达.并分析了目标回波频移的组成,得到了微多普勒的理论表达式.微动回波Gabor变换时频图与微多普勒理论值的仿真结果表明,通用的矩阵表达可以简明且准确地描述目标的微动.     

跟踪陀螺仪的运动分析

根据跟踪陀螺仪的工作原理,推导出了陀螺仪的跟踪方程及其解,分析了陀螺仪跟踪运动的力学实质——进行与章动。为了提高跟踪精度。消除章动现象是必要的。     

基于小采样周期的机动目标模型跟踪性能研究

分析了小采样周期条件下“当前”统计模型、基于速度估计的自适应模型及自适应常加速度模型,对3种模型的稳态性能和动态性能进行了分析比较,并对3种模型的机动目标跟踪效果进行了仿真。仿真结果表明：小采样周期条件下,3种模型的稳态跟踪性能一致,而在动态跟踪条件下自适应加速度模型性能更优。     

基于相关性函数的多站微动特征分析与提取

针对多站雷达精度跨度大、难以有效进行融合识别的问题,提出了基于相关性函数的多站加权融合方法。首先建立了弹道目标滑动散射模型,通过时延相乘重构回波,并利用扩展Hough变换提取出距离像的曲线参数,从而建立方程组以求取微动信息。然后利用相关性函数对各雷达的支持度进行分析,最终对支持度高的观测数据进行融合识别。仿真结果表明该方法计算简单,能有效提高微动参数的估计精度,客观地反映各部雷达的可靠度。     

考虑几何及力和力矩非线性时弹丸运动方程的研究

从矢量形式的六自由度弹丸运动方程组出发,推导出了在全部力和全部力矩作用下考虑几何非线性及力和力矩非线性时的弹丸运动方程组,并导出了其用于数值计算的柯西标准形式,得到了攻角和进动角的计算表达式.此动力学模型可用于弹丸大攻角飞行时的弹道计算及某些灵巧弹药(如末敏弹)的设计.     

存在工作历程产品的加速寿命试验统计分析

加速寿命试验(ALT)可在较短时间内获得产品的寿命及可靠性信息.利用ALT对产品的剩余寿命进行评估时,常常将已工作过的产品进行抽样并投入试验,在这一类样本的ALT数据统计分析时如何处理初始工作时间,成为ALT应用中的一个重要问题.工程实际中评估此类样本的剩余寿命时常常忽略初始工作时间,将其视为"用后如新"或"无记忆性"产品.但此假设必须以产品寿命服从指数分布为前提,而大部分机电产品的寿命服从Weibull分布,因而该方法在应用时必然会产生较大误差.针对这一问题提出了一种新的基于时间折算的ALT数据统计分析方法,并利用Monte Carlo仿真对其估计特性进行对比研究,结果表明此方法能有效评估存在初始工作历程产品的剩余寿命,估计精度优于原方法.     

Optimal policies for a multi-product inventory system with negotiable lead times

The objective of this paper is to determine the optimum inventory policy for a multi-product periodic review dynamic inventory system. At the beginning of each period two decisions are made for each product. How much to “normal order” with a lead time of λ_n periods and how much to “emergency order” with a lead time of λ_e periods, where λe = λ_n - 1. It is assumed that the emergency ordering costs are higher than the normal ordering costs. The demands for each product in successive periods are assumed to form a sequence of independent identically distributed random variables with known densities. Demands for individual products within a period are assumed to be non-negative, but they need not be independent. Whenever demand exceeds inventory their difference is backlogged rather than lost. The ordering decisions are based on certain costs and two revenue functions. Namely, the procurement costs which are assumed to be linear for both methods of ordering, convex holding and penalty costs, concave salvage gain functions, and linear credit functions. There is a restriction on the total amount that can be emergency ordered for all products. The optimal ordering policy is determined for the one and N-period models.     

Optimal sensor placement for underwater threat detection

The optimization framework for optimal sensor placement for underwater threat detection has been developed. It considers single‐period and multiperiod detection models, each of which includes two components: detection algorithm and optimization problem for sensor placement. The detection algorithms for single‐period and multiperiod models are based on likelihood ratio and sequential testing, respectively. For the both models, the optimization problems use the principle of superadditive coverage, which is closely related to energy‐based and information‐based approaches. An algorithm for quasi‐regular sensor placement approximating solutions to the optimization problems has been developed based on corresponding continuous relaxations and a criterion for its applicability has been obtained. Numerical experiments have demonstrated that the algorithm consistently outperforms existing optimization techniques for optimal sensor placement.© 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2008