军用相控阵雷达的应用及发展

人们很可能从影视画面中得到这样一种印象:雷达为了“看”到不同的方位、高度的目标,必须使天线不停地转动、俯仰,进行机械扫描。然而这种印象是不全面的。比如相控阵雷达就不是机械扫描雷达,而是电扫描雷达。它的天线可以固定在一个方向,然后通过计算机控制雷达波束的指向,来实现方位或高低扫描。准确地说,相控阵雷达是一种利用电子技术控制阵列天线各辐射单元的馈电相位,使雷达的波束指向快速变化的雷达。     

基于粒子滤波的雷达波束方位指向估计*

雷达波束方位指向估计是雷达侦察及精确干扰等雷达手段的基础和关键技术。传统估计方法难以适应天线扫描速度变化的情形,为此该文建立了波束方位指向估计的状态空间模型,并引入粒子滤波技术对状态变量进行估计。粒子滤波是非线性和非高斯情形下进行状态估计的强有力算法,基于粒子滤波的雷达波束方位指向估计算法具有良好的性能,能够适应天线扫描速度变化的情形。仿真实验验证了所提算法的适用性和有效性。     

SOJ干扰条件下雷达网目标跟踪条件CRLB

针对雷达检测概率评估雷达网抗干扰效能方法的局限性,通过对雷达天线和检测概率模型的分析,利用单雷达检测/漏检事件,推导了干扰环境下雷达网的条件CRLB,给出了干扰条件下目标跟踪误差所能达到的一个下界,从而提出了组网雷达基于条件CRLB的效能评估方法,同时从理论上证明了雷达组网的优越性。实验仿真结果表明,SOJ干扰下,利用CRLB可以很明显地证明雷达网融合跟踪比单部雷达性能要好,能比较准确地评估干扰环境下雷达网的性能,因此所述方法具有一定的实际工程意义。     

雷达旁瓣对消性能分析与实现

任何天线都有旁瓣,当雷达受到敌方强有源干扰时,进入旁瓣的干扰信号可以淹没主波束接收的目标信号,因而极大地影响了系统性能。为了有效地抑制干扰,在雷达中采用旁瓣对消技术实现空间上的自适应滤波,使来自天线旁瓣的干扰衰减到最小。接收通道的非零带宽和波程差、接收通道频率特性不一致等对旁瓣对消性能有影响。通过仿真对某雷达的旁瓣对消性能进行分析。     

高频雷达多波束最优天线方向图综合

在高频雷达中 ,多个部分重叠的波束被用来形成对预定空域的覆盖 ,而射频干扰和期望信号的空间结构之间的差异以及接收天线阵列的空间多样性则被用来抑制干扰以提高高频雷达的整体工作性能。然而如何在实时地形成多波束的同时有效地抑制射频干扰仍然是高频雷达一个急待解决的问题。基于最优天线方向图综合方法 ,通过主瓣形状保持和干扰抑制之间的合理折衷进一步提出了多波束形成算法。仿真结果表明该算法可以快速、灵活地形成多个波束来覆盖预定的空域 ,同时最大限度地抑制射频干扰 ,从而极大地提高了高频雷达的工作性能     

卷积调制的SAR雷达二维间歇采样转发干扰技术

SAR雷达二维间歇采样转发干扰可以在距离向和方位向同时形成假目标串,对SAR雷达具有良好的欺骗干扰效果,但该方法存在间歇采样转发干扰共同缺陷。针对SAR雷达二维间歇采样转发干扰的缺陷,提出了基于卷积调制的SAR雷达二维间歇采样转发干扰方法,即对二维间歇转发干扰信号进行距离向和方位向的二维卷积调制,通过选择参与卷积调制信号的形式,可以产生灵活可控的干扰效果,能够有效克服间歇采样转发干扰的缺陷,理论分析和仿真实验证明了该方法的可行性、有效性。     

舰载相控阵制导雷达工作频率的考虑

舰载相控阵制导雷达工作频率的折衷是舰载防御系统至关重要的一个环节。由于导弹制导,相控阵雷达必须提供足够的测量精度以便引导导弹命中目标。为了消除掠海导弹的威胁。改善雷达的低空性能,必须尽可能的采用小的天线尺寸和重量以便安装在舰上更高的位置。为了尽早地发现目标,有充足的时间拦截目标,以及抗ARM、反隐身和安全性等方面满足现实的要求,考虑雷达工作频率的权衡是必要的。     

多基地雷达在分布式压制干扰下探测区域

双基地雷达因为其收发分置有较好的抗干扰能力,从双基地雷达出发,由其雷达方程和干扰方程推导出多基地雷达探测区域的数学模型和受到分布式压制干扰探测区域的数学模型.在建立天线模型后,进行多基地雷达在有分布式干扰下和无干扰下的联合探测区域的研究与仿真,仿真结果该方法具有一定的指导和参考意义.     

非相干两点源对单脉冲雷达的干扰分析

建立了对单脉冲雷达进行角度欺骗的非相干两点源干扰模型;分析了在两点源随机相位差的影响下,两点源功率比不同时的雷达天线指向误差角.仿真表明:非相干两点源能够有效地对单脉冲雷达角跟踪系统造成测角误差,其干扰效果可以等效成相位差为π/2的相干两点源干扰;雷达天线在两源等功率时指向两者重心,功率不等时既不指向两源能量重心也不指向功率较大者,而是两者之间的某个点.     

MIMO雷达信号处理综述

MIMO雷达作为一种新概念的雷达系统正在快速地发展,目前其核心问题是要提高MIMO雷达的信号处理能力。系统地从目标方位、速度、距离估计,以及波形设计、天线阵列设计等方面对MIMO雷达信号处理作了系统的综述。介绍了当前相干MIMO雷达和统计MIMO雷达各方面信号处理的研究现状和存在的问题,并提出了进一步研究的方向。     

行进式雷达天线波束方位的实时确定问题

采用"边行进边工作"方式的目的是提高雷达的战时生存能力。雷达天线波束的指向乃由天线相对其平台的旋转(已知)和平台相对大地运动的转角(未知)共同决定。利用曲率和弧长的概念进行研究,提出在雷达行驶路径为已知几何曲线时,平台转角仅与行驶路程有关。只需获取行驶路程,便可确定天线波束的真实方位。     

高频雷达射频干扰抑制研究

分析了高频雷达射频干扰抑制方案中对目标信号相干积累的影响,在此基础上提出了一种新型的天线方向图综合算法,并进一步将其应用到改进的干扰抑制新方案中。新方案兼顾了射频干扰的抑制和目标信号的相干积累。计算机仿真结果表明新方案较大地改善了高频雷达抑制射频干扰的性能。     

一种近地面工作时域天线特性分析

由于无载频探地雷达是一种近地面时域毫微秒脉冲探测系统,受半无限大有耗媒质界面的限制,所以对近地面时域天线的辐射特性的分析与计算极为困难。研制了一种贴片电阻加载的振子天线,用FDTD方法对其进行的分析和实际应用结果表明天线具有良好的波形保真度、良好的辐射特性和屏蔽效果,可以广泛地应用于探地雷达和其它超宽带系统。     

像鹰眼一样犀利的机载合成孔径雷达

“合成孔径雷达”(Synthetic Aper-ture Radar,SAR)是一种方位分辨率很高的成像雷达。它利用雷达与目标的相对运动,把在不同位置接收到的目标回波信号进行相干处理,从而获得很高的目标方位分辨率。这种方法相当于把许多个小孔径天线合并为一个大孔径天线,“合成孔径”一词就是由此而来的。(编者:关于合成孔径雷达的原理,本刊2002年11期有详细论述,请查阅。)     

双基地雷达的灵巧干扰效果分析

双基地雷达对传统的压制式干扰和欺骗式干扰有显著的抗干扰性,提出把截获的雷达信号通过卷积调制形成干扰信号,并对双基地雷达接收站发送的灵巧干扰方法。在分析灵巧干扰与传统压制式干扰和欺骗式干扰区别的基础上,建立灵巧干扰数学模型,详细分析了灵巧干扰对双基地雷达的干扰效果。仿真结果表明,灵巧干扰可以对双基地雷达产生兼有压制性和欺骗性干扰效果。     

组件单元失效下的相控阵雷达暴露区研究

相控阵雷达组件单元失效会引起副瓣电平和天线增益的恶化,失效单元超过一定数量会严重影响到雷达的性能.详细讨论了单元失效对雷达天线副瓣、增益以及目标信号相参积累的影响.同时,结合某相控阵雷达天线模型,对外界存在有源干扰时的雷达暴露区进行了仿真分析.可以看出,单元失效使雷达副瓣电平抬高,进而导致雷达暴露区明显缩小.     

基于轮廓特征的空间目标识别算法

高分辨力单脉冲雷达通过对三个通道回波成像可以获取各个散射中心的方位角和俯仰角,结合距离信息就可以得到各个散射中心在垂直于雷达天线轴的平面上的投影,形成方位-俯仰二维像.由于卫星的尺寸通常大于碎片的尺寸,因此卫星的方位-俯仰二维像的轮廓面积较大.提出了基于轮廓特征的空间目标识别算法,首先通过高分辨力单脉冲雷达对目标进行方位-俯仰二维像成像,然后从方位-俯仰二维像中提取目标轮廓,最后根据轮廓面积特征对卫星和碎片进行识别.经过计算机仿真实验,该算法取得了比较好的识别效果.     

雷达信号的计算机测量

复杂多变的雷达信号环境要求雷达侦察系统能快速、准确地测量各被测雷达的信号参数。结合当今的计算机技术,研究了雷达信号参数的计算机测量原理和方法,并实现了其测量系统。     

大斜视角下空时编码成像算法

空时编码可以有效地消除多发多收雷达的自相关干扰,但是传统的空时编码合成孔径成像算法无法精确校正其距离方位耦合,因此限制了其在大斜视角情况下的数据处理能力。为避免以上缺陷,将空时编码方案与ωK算法相结合,在空时解码处理中引入新的解码矩阵来完成一致聚焦,利用Stolt映射完成补余聚焦,对距离方位耦合进行精确地校正。理论分析和仿真结果表明:该方法能够在大斜视角情况下实现目标的高质量成像,并有效地消除了互相关干扰。     

扇形波束和针状波束雷达的地对空干扰暴露区比较

扇形波束和针状波束具有不同的方向性特点,对这两种波束的机载雷达实施干扰,将形成不同的暴露区.机载雷达天线本身的方向性是影响干扰能量进入雷达接收端的直接原因.提出两种波束雷达对接收干扰能量增益的计算方法,依据雷达干扰方程,通过计算仿真,分别绘制并分析两种暴露区的特点和变化规律,认为雷达天线波束方向性对干扰阵地配置、干扰目标选择、干扰时机选择和干扰效果评估都将产生深刻影响.