批量定量送修的相控阵天线维修设备优化模型

为解决相控阵天线故障LRU批量定量送修情况下的维修设备数量确定问题,首先根据相控阵天线维修特点提出了M~Q/M/c/∞排队模型,描述了故障LRU批量定量送修的排队维修过程;然后,基于所建立的排队模型,建立了维修设备优化配置模型,给出了维修设备的数量确定方法;最后,通过算例分析与比较对所提出的维修设备优化配置模型进行了验证。结果表明:该模型能够为相控阵天线维修设备的数量确定提供理论依据,对部队维修资源的合理配置具有一定的指导意义。     

相控阵天线物理和功能毁伤评估方法研究

针对相控阵天线毁伤评估中物理毁伤情报提取难、功能毁伤程度判断难的问题,运用计算机视觉和相控阵天线仿真技术,探索智能化毁伤评估方法。在航侦图像基础上,通过计算机视觉技术提取遭毁伤阵元位置信息,得到物理毁伤结果,根据阵元位置信息在Matlab环境中构建天线模型,仿真对比打击前后探测距离和抗干扰性变化,得到功能毁伤情况。仿真结果表明,该方法可以较好地提取物理毁伤信息,通过软件仿真构建物理毁伤与功能毁伤间映射关系,相关研究结果为智能化快速开展相控阵天线毁伤评估提供了新的方法和思路。     

电磁带隙结构单脊波导缝隙相控阵天线的实验研究

提出一种电磁带隙结构交错排列的单脊波导缝隙相控阵天线,并与相同尺寸的普通单脊波导缝隙相控阵天线作比较。测试结果表明该天线的方向图得到了明显的改善,单元之间的耦合系数减小,背瓣的辐射电平显著降低,扫描特性得到了改善;同时也说明了电磁带隙结构可以取得比扼流槽更好的抑制表面波的效果。这对于提高单脊波导缝隙相控阵天线的辐射性能具有重要意义。     

多极化圆波导相控阵天线的理论计算分析和实验

本文是未加匹配结构的多极化圆波导相控阵天线理论分析计算和实验的结果。文中介绍了分析均匀无限平面相控阵天线的理论方法,讨论了数值计算结果有效性的检验方法,重点介绍了收敛试验的结果。对计算结果进行系统分析,着重讨论了多极化圆波导阵的极化特性,对极化特性和阻抗特性、交叉极化分量间的关系得到新的明确的认识。模拟器实验结果和计算结果比较一致,证明计算结果是有效的。     

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

信道互易性对分布式MIMO雷达检测性能影响的研究

为研究分布式多输入多输出(MIMO)雷达天线收发共用导致的信道互易性对检测性能的影响,首先利用分布式MIMO相控阵雷达观测目标时的信号模型分析了天线收发共用导致的信道互易性;然后,在考虑信道互易性条件下依据相关信道间的目标回波相参积累、独立信道间目标回波非相参积累的方法推导了分布式MIMO雷达的似然比检测器;最后,仿真分析了有信道互易性和无信道互易性两种情况下分布式MIMO雷达的检测概率曲线。仿真结果表明:在一定条件下,信道互易性可有效提高分布式MIMO雷达的检测性能。     

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。     

多极化相控阵天线的研究

本文讨论了多极化相控阵天线在最佳信号接收,抗干扰及目标识别方面的用途。分析了各种干扰情况下变极化的抗干扰效果。对多极化相控阵天线单元的各种型式、优缺点及目前达到的性能指标作了归纳和比较。讨论了栅格和阵元尺寸选择的方法。对分析阵的扫瞄和极化特性及宽角宽带阻抗匹配的各种方法作了归纳和探讨。比较了两种基本型式的变极化电路,对变极化阵的可能馈电形式进行了讨论。     

一种宽带相控阵多基线干涉仪的设计方法

将相位干涉仪测向应用到宽带相控阵雷达上,采用一种基于复相关运算的方法求解长基线的相位模糊,并针对仿真过程中该方法的局限性,提出了一种改进的解模糊方法。由于相控阵天线布局已经确定,基线长度只能使用半波长的整数倍,在此条件的约束下,为了使用尽量少的阵元,达到正确解模糊、保障测向精度的目的,针对0.7GHz~2GHz宽带射频信号,提出了一种宽带相控阵多基线干涉仪的设计方法,通过仿真结果验证了该方法有效、可行。     

大型相控阵雷达系统安全性综合评价

针对大型相控阵雷达系统安全性因素多、评价困难的特点，分析并建立了大型相控阵雷达系统安全评价指标体系。提出了一种基于改进模糊层次分析法、熵权法和拉格朗日算法确定综合权重的方法，并建立了雷达系统安全性模糊综合评价模型。以某型大型相控阵雷达系统的安全性评价为例，运用所提方法确定该雷达系统的安全性指标综合权重，并进行安全性综合评价。将该方法与传统AHP评价法进行对比分析，验证了该方法的科学性和合理性。     

钨球破片对相控阵雷达天线的冲击损伤仿真

利用非线性动力分析软件LS-DYNA 3D,建立了钨球破片在击穿相控阵雷达天线部件下的毁伤仿真模型.对不同初速度的钨球破片以45°入射角对天线等效靶板的侵彻进行仿真分析,得到了钨球破片整个侵彻作用全过程的完整图像和主要数据.通过对结果图像与数据的分析得出:随着钨球破片初速度增大,剩余速度也会随之增大、击穿靶板所需杀伤动能变大、靶板质量损失变大.结论为相控阵雷达天线的战损快速评估与平时修理提供了科学的依据和参考.     

二维波束控制引信与定向战斗部配合

将相控阵天线引入引信中,实现了引信天线波束的二维控制。研究了相控阵天线的基本原理,给出了波长、扫描范围和阵元数等参数的值。研究了目标脱靶方位识别原理,分析了定向战斗部破片动态杀伤区的散布特性。把定向战斗部中心破片飞向角与引信波束指向角之差作为起爆控制量,提出了一种相控阵引信与定向战斗部配合的方法。仿真结果表明,这种方法能精确控制战斗部起爆时机,提高引战配合效率。     

可靠度限制下相控阵雷达天线阵面T/R单元维修模型

为了描述维修活动对相控阵雷达天线阵面系统的影响，构建了以可靠度为基础的“修旧不如新”定期维修优化模型。对相控阵雷达T/R单元失效下的天线性能参数进行分析，根据指标确定系统不能正常工作的失效T/R单元阈值; 针对大部分维修活动都难以使T/R单元修复如新的事实，引入失效率递增因子，在系统一定的可靠度水平上，以相控阵雷达系统的使用可用度和维修费用率为优化决策参数，建立了系统的维修优化模型，并运用边际效能算法对系统的最佳预防换件维修周期和换件维修组数量进行求解。实例运算结果表明,该模型突破了已有模型“修旧如新”的限制条件，更符合实际，能为维修策略的制定提供理论依据。     

相控阵雷达天线阵面T/R单元失效演示模型

针对相控阵雷达天线阵面T/R单元数量庞大,故障时有发生,且失效数量和位置有随机性等特点,首先对平面相控阵雷达的天线性能参数进行了计算;然后,对不同失效T/R单元位置和数量下的天线性能参数进行了仿真分析,仿真结果表明:不同失效数量和位置对天线性能参数影响效果不同;最后,为了更加直观演示T/R单元失效对天线性能的影响,利用MatlabGUI界面设计了平面相控阵天线阵面T/R单元失效演示模型,为T/R单元的维修决策提供理论依据。     

相控阵探测器对地目标快速聚焦定位策略研究

针对机载相控阵探测器对地目标定位精度不高的问题,提出一种基于波束控制的快速聚焦定位策略。该策略利用相控阵天线辐射波束角度可调的特点,对目标区域依次进行扫描;并通过改变相控阵发射波束参数,缩小目标探测区域;同时利用加权算法、探测模型共同解算得到目标的二维坐标。该策略能够快速缩小探测区域,最终实现波束聚焦以及目标定位。实验室测试验证了该策略的可行性,定位误差能够控制在2 m以内。     

电扫偶极子相控阵天线的空域极化特性分析

推导了偶极子线性阵列和平面相控阵天线在空域波束电扫时辐射场的极化特性,建立了数学模型。计算结果和仿真分析表明:偶极子相控阵天线辐射场在空域扫描各个波位的极化特性并不一致,是具有一定差异的,当待测目标的方向偏离天线电轴方向时,所接收到的电波极化状态也会随偏离电轴的方向和仰角而改变。该结论对于现代电子战中相控阵天线系统的精确建模与仿真具有重要意义,对于研究和利用天线的极化特性进行雷达极化抗干扰技术是非常必要的。     

搜索状态下相控阵雷达抗干扰能力评估

针对现有评估指标不能全面反映相控阵雷达在搜索状态下的抗干扰能力的问题,提出了利用搜索效率抗干扰改善因子这一综合指标来衡量相控阵雷达搜索状态下的抗干扰能力的方法.建立了在有源噪声干扰下搜索概率计算模型以及采用脉冲累积和累积检测技术后搜索概率的计算模型,通过分析脉冲累积数N和累积检测数M的关系,给出求解最大搜索效率的方法,最后通过实例仿真和结果分析,表明该方法计算简单,科学高效.     

某共享通讯塔加装天线后结构安全性校核

对某共享通讯铁塔加装天线后结构安全性进行校核,建立了基于不同梁杆单元及节点连接的通讯铁塔空间刚架和混合有限元模型,对其结构动态特性及静力分析结果进行了对比分析,指出两种不同模型的动态特性相差不大,采用刚架模型来复核偏于安全;对通讯塔在加装天线后在风荷载及塔自重作用下结构安全性评估,并对该铁塔底层塔段弦杆中点变形超限的特...     

单极化圆台相控阵天线的空域极化特性

针对水平或垂直极化偶极子激励的单极化圆台相控阵天线,建立了其电扫描时空域极化特性的数学模型.理论分析和仿真结果表明单极化圆台相控阵天线的空域极化比随观测角偏离法线方向的角度单调递增,随斜面倾角增大而单调递减.同时,圆台相控阵天线的方向图与阵元极化方式、波束指向角以及观测角有关.圆台阵面规模越大,方向图和空域极化变化越丰富.以上结论为基于圆台相控阵天线空域极化特性的极化散射矩阵测量、极化滤波和抗干扰等研究提供了理论依据,为全极化圆台相控阵天线设计、极化特性分析和极化校准等研究奠定了理论基础.     

紧凑型电磁带隙结构短路销钉微带天线

提出一种带有短路销钉的紧凑型电磁带隙结构微带天线,并与相同尺寸的普通短路销钉微带天线作比较。测试结果表明,该电磁带隙结构天线在增益上增加了3dB,H面的交叉极化有了明显的改善。同时也证明了设计具有同样谐振频率的电磁带隙结构单元,使用这种紧凑型结构的单元尺寸仅为普通结构的40%~50%。这对最终实现电磁带隙结构微带相控阵天线具有重要意义。