扇形搜索下反舰导弹末制导雷达检测性能分析*

反舰导弹末制导雷达在进行自动跟踪前,首先要在方位向和距离向上对目标搜索并进行检测。末制导雷达的检测性能与脉冲积累数目、信杂比和搜索方式密切相关。针对反舰导弹末制导雷达常用的扇形搜索方式,提出一种二项式积累OS-CFAR检测算法。该方法在一个方位搜索周期内对距离向回波进行非相参积累。仿真分析表明,与常规OS-CFAR算法相比,该检测算法提高了末制导雷达的检测性能。     

航天器近距离交会斜滑制导算法

提出了满足测量视场、最小脉冲间隔、最大脉冲受限等约束的燃料最省的航天器近距离交会多脉冲斜滑制导算法.建立了近距离交会(接近和撤离)多脉冲斜滑制导算法的统一数学模型;提出了理想交会轨道距离和速率的指数函数变化关系,使得算法能够实现任意时间的近距离交会,同时满足接近操作减速和撤离过程加速的任务要求;设计了对数函数映射法进行脉冲寻优.最后通过接近段和撤离段的操作仿真算例进行验证,仿真结果表明,相比最优化方法,对数函数映射法以较小的计算量实现了较好的寻优效果;算法能够以较省的燃料消耗实现轨道面内任意方向、任意时间内满足约束的近距离交会.     

远程预警雷达探测能力分析

以临近空间高超声速目标防御为背景,研究了无引导信息下远程预警相控阵雷达搜索能力问题。针对临近空间工作模式,深入分析了雷达搜索屏、脉冲宽度、信号周期、搜索帧周期等搜索参数的设计原则和确认方法,分析了脉冲宽度随波束指向变化补偿关系,推导了目标不同高度仰角穿屏的最短穿屏距离和雷达捕获目标的最小扫描次数,以HTV-2为例仿真分析了雷达的探测能力,结果表明当目标迎面来袭时雷达具备完全的捕获能力,当目标从后方顶空来袭时为捕获目标需要采取TWS模式。     

一种改进的主动寻的雷达目标捕捉概率解析算法

解析法是计算主动寻的雷达目标捕捉概率的主要方法之一,在分析主动寻的雷达搜捕目标全过程的基础上,指出了寻的雷达目标捕捉概率解析算法存在的问题.而后,利用定积分的概念,推导出一种主动寻的雷达目标捕捉概率的新算法,新算法不仅弥补了原算法的不足,而且可用来分别计算寻的雷达第一方位搜索周期和后续方位搜索周期的目标捕捉概率.     

一种多目标果蝇算法及其在全弹道优化设计中的应用

提出了一种改进的多目标果蝇算法,对搜索空间及味道浓度判定值进行了改进,引入了快速非支配排序及拥挤距离排序方法,提高了果蝇优化算法解决实际工程问题的能力。并且将改进的多目标果蝇算法应用到全弹道优化设计当中,结果表明该算法能够有效的解决多目标工程优化问题。     

水下无载波窄脉冲相关特征检测

广泛应用于超宽带雷达的无载波窄脉冲信号具有较高的距离和角度分辨率、超近程探测能力、便于目标识别、抑制混响起伏等独特优势.现将其应用于水下声纳系统,水下窄脉冲信号具有宽低频特性,从相关方法出发,讨论无载频窄脉冲对体目标信号的检测.根据窄脉冲信号脉宽内相关特征不变特性,体目标信号经过相关器和特征判决器,可明显减小虚峰出现的概率.数值模拟和实验均验证并证明单次检测即可检测到目标信号,精确检测峰值出现时间.     

中程空空导弹可攻击区解算的新方法

建立空空导弹初始发射距离三维预估模型,提出一种空空导弹可攻击区解算的新算法。该算法将空空导弹初始发射距离预估模型与黄金分割法相结合,用导弹初始发射距离预估值构成黄金分割法的初始搜索区间,进行攻击区边界搜索。仿真结果表明,该算法提高了空空导弹可攻击区的精度,降低了边界搜索循环次数,具有有效性。     

一种MIMO雷达动目标检测的快速算法

通过对MIMO雷达动目标检测器的结构进行分析,提出了一种针对MIMO雷达动目标检测的快速算法.该算法通过借助快速傅里叶变换实现每个通道的动目标检测,从而缩小搜索范围,显著地减少了运算量,很好地解决了原算法因运算量过大而难以实时实现的问题.理论分析和仿真实验证实了快速算法的可行性.     

频率步进雷达距离旁瓣抑制自适应脉冲压缩算法

在频率步进雷达中,通常使用逆快速傅里叶变换方法进行高分辨成像。由于逆快速傅里叶变换的距离旁瓣高,有可能造成强散射点旁瓣掩盖附近弱散射点或者弱小目标情况,限制了其在强杂波环境下的使用。为了抑制高距离旁瓣,近年来提出一种基于最小均方误差准则的自适应脉冲压缩方法。基于自适应脉冲压缩算法原理,推导了频率步进雷达距离旁瓣抑制算法。针对静止和运动目标场景,分析自适应脉冲压缩算法的旁瓣抑制性能。仿真结果表明,与逆快速傅里叶变换和加窗逆快速傅里叶变换处理比较,自适应脉冲压缩算法具有更好的旁瓣抑制效果,能够更好地检测强散射点附近的弱散射点或者弱小目标。     

中近程搜索雷达发射信号脉冲宽度设计方法

针对中近程搜索雷达发射信号参数设计问题,通过对雷达威力的推导,给出了雷达威力与发射信号占空比、宽窄脉冲探测距离衔接系数、探测目标RCS最小值、探测目标RCS最大值的关系公式.根据公式可以绘制出雷达威力与发射信号占空比的关系曲线,找出最优占空比、雷达威力系数和最优宽窄脉冲宽度比值,进一步得出脉冲重复周期和宽窄脉冲宽度.该方法为RCS范围确定提供了理论基础,为雷达模式设计提供了依据.     

一种新的高脉冲重复频率雷达多假设跟踪方法

高脉冲重复频率雷达目标跟踪时面临解距离模糊问题。现有方法需要在每个驻留时间内至少2帧检测到目标才能解距离模糊,新近提出的多假设方法虽然可以克服这一不足,但当模糊区间发生变化时会出现解距离模糊错误的情况。针对该问题,提出一种新的多假设方法,基于统计距离最小原则获取正确假设区间以实现目标跟踪,从而克服了现有多假设方法的不足。仿真表明该方法的收敛速度和跟踪精度均优于现有多假设方法。     

基于网络雷达的目标定位跟踪

网络雷达实现了有源与无源探测一体化及雷达情报与电子对抗情报一体化,具有良好的目标定位跟踪性能。首先分析了网络雷达工作在有源无源一体模式的目标定位原理及定位的CRLB,并通过仿真说明了网络雷达的定位优势。然后根据网络雷达的特点,提出了一种基于目标状态和属性联合最近邻的数据关联算法,该算法合理地利用了目标的电子属性信息(如载频、重频、脉宽和脉内特征等)。对小角度交叉运动目标进行了跟踪仿真试验,该算法得到了很好的关联跟踪效果。     

多功能雷达建模中的雷达字提取技术研究

雷达字为有限数目脉冲的固定排列,能够反映多功能雷达的工作状态和威胁等级。针对漏脉冲和虚假脉冲所造成的雷达字不能正确提取的问题,提出了一种基于三级匹配的雷达字提取算法。该算法首先对分选后的辐射源脉冲列进行数据库级的匹配过滤,确定模板雷达范围,然后分别利用脉冲配对和序列相关技术进行精确识别。仿真实验表明,该方法不仅能提取多功能雷达辐射源的雷达字,而且对噪声环境具有较好的适应能力。     

红外警戒系统点目标检测距离理论分析

给出了红外警戒系统点目标探测距离的计算模型与公式,分析了影响点目标探测距离的参数间关系,并得出有关目标提取算法及传感器参数选择的几点重要结论.     

机动目标一维距离像RAT法线性化补偿

研究了机动目标宽带线性调频脉冲回波全去斜率信号模型,根据速度和加速度的调频频谱展宽特点,提出了机动目标宽带一维距离像线性化调频回波模型,给出了Radon模糊图转换(RAT)法线性参数估计与运动补偿方法,并进一步分析了测速和测距误差.仿真实验验证了RAT法一维距离像线性化参数估计与补偿,表明该方法很好地解决了运动参数未知情况下机动目标的一维距离像频谱展宽问题.     

基于直达波补偿的星地双站SAR滑动聚束模式频域成像算法

星地双站合成孔径雷达以星载系统为机会照射源,地面接收机接收直达波和散射波信号进行同步和成像处理。本文介绍了星地双站SAR系统结构,对基于直达波进行距离向脉冲压缩后的信号调频率、距离徙动以及二维频谱的空变性进行了分析。在此基础上,基于方位向预处理过程、直达波补偿以及非线性Chirp Scaling算法,提出了适合该模型的频域成像算法,并通过点目标仿真验证了该成像算法的有效性和性能。星地双站SAR实测数据进一步验证了该成像算法的有效性。     

基于实测光电跟踪仪误差的分布检验及应用

对光电跟踪仪跟踪误差特性分析是进行精度试验数据分析处理的前提基础。为了研究光电跟踪仪对空中目标角跟踪测量误差的分布规律,综合采用偏峰度联合检验即Jarque-Bera法和Kolmogorov-Smirnov非参数统计方法,对实测误差数据进行分布检验。检测结果表明光电跟踪仪角度测量误差中远端区段符合正态分布,近区测量误差80%航次不符合正态分布。所得结论为光电跟踪仪精度试验设计和数据处理算法的确定提供了科学依据。     

多机协同多目标攻击的目标分配和攻击排序

研究了多机协同空战中多目标攻击的目标分配和攻击排序的过程和方法.首先通过对影响空战态势的因素进行分析,提出一种新的综合距离优势、角度优势和能量优势构造综合优势函数的工程方法,并利用综合优势函数计算出目标分配矩阵,然后介绍了在目标分配矩阵上进行多机协同目标分配和攻击排序的过程和算法,最后用仿真验证了该算法的有效性.     

重构X射线脉冲星信号的纯数值模拟新算法

基于X射线脉冲星的导航技术,无论技术研究还是实验验证,都是以X射线脉冲星信号为基础。但是实际的观测数据无法确定其精确值,不便于进行导航算法的分析验证。因此,通过模拟算法重构X射线脉冲星信号十分必要。基于泊松分布建立X射线脉冲星信号模型,介绍脉冲轮廓的构建方法;介绍了两种纯数值的脉冲星信号模拟算法。针对这两种算法因近似导致信号模拟不精确的问题,提出一种基于精确光子流量函数的纯数值X射线脉冲星信号的模拟算法,该算法采用分段线性函数拟合的脉冲轮廓函数,基于分布函数及其反函数导出。模拟算法重构PSR B0531+21脉冲星的信号,并利用χ2拟合优度检验验证模拟算法生成的光子到达时间服从泊松分布。将提出的算法与两种已有的算法进行比较,仿真结果表明从光子数目和脉冲轮廓误差来看,提出的算法都优于其他两种算法,更接近实际信号。由新算法重构的脉冲星信号进行历元折叠得到观测脉冲轮廓,并将其与标准脉冲轮廓比较,发现随着观测时间的增长,观测脉冲轮廓趋近于标准脉冲轮廓,验证了模拟算法是有效可行的。     

基于调制FFT有限域搜索的MUSIC频率估计算法

为满足跳频频率测量中频率估计高精度及实时性的要求,提出了一种将调制FFT和MUSIC算法相结合的频率算法:首先利用调制FFT对谐波频率进行预估计,确定感兴趣的频域区间;然后利用MUSIC算法在锁定区间内估计伪谱谱峰的位置,实现频率的精确估计。该算法可得到较高的频率分辨率,并减少了MUSIC算法的谱峰搜索范围。仿真试验表明:该算法的频率分辨率高,且实时性能满足频率测量需求。