小载荷无人机无源定位技术研究

近年来,电子战设备和信号情报系统更加高效小型化,无人机可以携带的载荷种类不断增多.随着无人机的研究、设计和制造水平得到前所未有的提高,在无源定位领域开始发挥越来越重要的作用.从无源定位技术的分类入手,重点研究无人机无源定位的方式、对象和关键技术;以雷达辐射源为例,构建了小载荷无人机虚拟到达时间差(Virtual time differences of arrival,VTDOA)无源定位模型,讨论了对应的定位算法,并给出了仿真试验结论;最后根据最新研究成果展望了无人机无源定位技术的发展趋势.     

舰载无人机双机无源侦察定位策略

针对驱护舰编队作战中使用舰载无人机进行双机无源侦察定位时，搜索力如何进行优化配置的问题，基于舰载无人机双机无源定位有效区分析模型，在对舰载无人机双机无源侦察定位策略选择依据分析的基础上，提出了舰载无人机双机定基线无源侦察定位策略和双机变基线无源侦察定位策略，并给出了三种实用的机动侦察定位方式。     

无源雷达GPS卫星信号模糊函数研究

研究了GPS卫星信号作为照射信号的双基无源雷达信号模糊函数性能,论述了雷达系统结构和信号模型,分析了GPS信号的模糊函数特性,给出了计算机仿真。理论分析和仿真结果表明,GPS信号作为无源雷达照射源具有良好的目标分辨力。     

多基阵无源声测定位算法的研究与仿真

对直升机等低空飞行目标的无源声测定位与跟踪是声学监视系统的重要研究内容。对多基阵低空飞行目标的无源声测定位方法进行了研究,并导出了定位算法和定位误差。理论分析和仿真实验表明,利用单基阵的方位和俯仰角进行多基阵融合定位时,无源声测定位系统有较高的定位精度,而且布阵形式对定位精度有一定的影响。该研究成果可直接用于对空中运动目标,如无人机等目标的无源声测定位。     

面向侦察任务的无人机机载感知传感器配置与融合综述

无人机侦察需要依赖各类机载传感器提供感知信息,利用多源信息进行优势互补,从而提升无人机感知能力.围绕无人机机载感知传感器配置融合展开综述,首先从无人机平台自身属性、传感器属性、飞行环境和任务类型及需求4个方面分析了传感器配置时需要考虑的要素;其次,设计了基于多目标优化理论的传感器配置融合方法;最后,总结了无人机侦察中常...     

反无人机视觉检测与跟踪技术进展分析

为应对无人机“黑飞”“滥飞”等对国防和公共安全造成的巨大威胁,反无人机技术研究成为当前迫切的现实需求。首先,对比分析雷达、无线电、声音、机器视觉4类典型的反无人机检测技术;其次,重点针对反无人机的视觉检测与跟踪技术,从目标检测、无人机识别、无人机跟踪等角度,详细分析视觉检测与跟踪关键技术的优势与不足,以及各项技术在反无人机检测跟踪中的应用情况及改进策略;最后,探讨应用中较为突出的检测精度、跟踪遮挡、实时性、数据集收集标准、多技术融合5个方面问题和发展趋势,为相关技术研究提供参考。     

基于数学形态学的抗无人机检测预处理算法

为降低未来信息化作战条件下无人机对防空领域的威胁,对低信噪比图像序列抗无人机检测预处理技术进行了较为系统的研究.首先针对抗无人机检测问题,引入了预处理和数学形态学概念;详细阐述了图像的膨胀、腐蚀、开启运算,并对背景抑制、图像增强等技术进行了建模和仿真验证.结果表明,该方法能有效地从复杂背景中分离出无人机等弱小目标,有利于后续工作.     

基于Matlab/Simulink的无人机自主着陆过程仿真

为了研究无人机自主着陆过程中高度、速度和飞行轨迹角的变化特性,以提高无人机自主着陆的安全性和精确性,需要对无人机着陆过程进行数学建模。采用模块化设计思想,根据无人机非线性动力学和运动学方程,在Matlab/Simulink环境下建立了无人机着陆仿真系统及其分系统模型。通过仿真分析,该模型能够比较真实地描述无人机着陆过程的特性,为更深入地无人机仿真研究打下基础。     

城市环境中无人机作战导航定位研究现状综述

随着各大国之间城市化进程的推进,城市环境中的无人机作战将成为未来必不可少的作战手段之一。针对城市作战环境复杂和作战装备受限的特点,归纳总结了无人机导航技术的研究现状和发展趋势,并给出相应的概念、模型以及被广泛应用的算法。首先,对单无人机定位技术进行了概括总结,包括全球卫星导航系统、惯性导航系统定位、视觉/激光雷达定位、无线传感网定位和融合定位等,上述定位方法能够在城市环境中表现出高精度和鲁棒性的特点;然后,为了解决单无人机在执行任务方面效率低、冗余低、易受干扰的特点,对无人机集群导航定位进行了介绍,主要包括全球导航卫星系统拒止下的导航定位、非视距及多径效应下的导航定位、基于无线传感网和视觉冗余的融合定位等,其中涉及导航恢复及导航增强等内容。最后,面对城市的复杂环境,提出了无人机导航定位技术的未来研究方向,分别为传感器的优化、无人机集群通信和多传感器融合,指出了未来的研究方向和面临的挑战。     

用于无源雷达的商业无线电信号模糊函数分析

研究了可用于无源雷达照射源的各类商业无线电(广播、电视、移动通信和卫星)信号的模糊函数.首先分析了广播(调幅、调频和数字音频广播)信号、电视(模拟、数字)信号、移动通信(GSM、CDMA)信号和GPS卫星信号的波形特点,然后建立了相应的适于目标探测的信号模型,最后进行了计算机仿真并给出性能比较,为这类信号在无源雷达中的应用提供一定的理论参考.     

随机共振理论在雷达信号截获中的应用

雷达侦察主要通过无源侦察接收设备对空域中敌方雷达辐射源信号进行检测,若要实现对敌辐射源信号的截获,基本条件就是敌雷达信号能量能够达到雷达信号侦收设备的截获灵敏度。然而现代战场中,电磁环境复杂多变,敌雷达信号往往被干扰信号、噪声等掩盖,导致侦收设备漏警概率提高。针对以上问题,提出基于随机共振原理的雷达信号截获判断的方法,增大了截获信号的输出信噪比,解决了由于噪声过大掩盖的雷达信号的侦收问题。将该方法应用于雷达告警接收机的前端截获部分,大大降低了截获系统的漏警概率,保证了整个截获系统的稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

纳卡冲突无人机效能分析及启示

大量无人机和巡飞弹的参战成为亚美尼亚与阿塞拜疆在纳卡地区持续四十多天的冲突的焦点,引发世界各国对无人机作战应用的关注。本文回顾了冲突过程,对比了两国战损情况,介绍了主要参战无人机的技术指标与性能优势。无人机在冲突中能够实时获取高清战场图像,发挥情报侦察优势,对重点军事目标进行精准而有效的打击,发挥了较高的作战效能;同时,采取灵活高效的诱饵探测、饱和攻击以及心理威慑等战术,能够进一步提升无人机作战能力。通过分析纳卡冲突中无人机在性能、体系运用方面的不足,本研究提出应根据不同作战需求,在低烈度战争中发挥无人机性价比优势,现代空中作战开展近距支援作战,面向未来战争要在目标识别等方面发展智能信息处理技术,结合无人机不同功能构建新型无人机战术与作战体系,以实现无人机智能化作战。     

关于雷达接收机信道对遥测信号影响的研究

雷达接收机信道对于信号检测是最佳系统,当用其传输遥测信号时,由于信道噪声的影响,使遥测信号码间距发生变化,从而影响遥测信息传输精度。全面分析了雷达信道对遥测信号的影响程度,为消除其影响提供了准确、可靠的理论依据。     

基于航迹跟踪的EKF应用研究

在复杂的电磁环境,对运动目标的跟踪检测成为目标定位跟踪领域的热点研究课题。介绍了雷达数据处理和EKF算法,并提出了在三维空间中EKF(扩展Kalman滤波)算法的应用,实时地跟踪三维空间中的运动目标,并进行了计算机模拟,验证了该算法具有的较好的鲁棒性和跟踪精度,能够满足现代战争的需要。     

汲取无人机发展经验指导地面无人装备发展建设

军用无人机在实战中的成功应用和陆军较高的作战伤亡比重使得陆军发展地面无人装备的愿望和需求越来越强烈,但当前军用地面无人装备还处于发展的初期阶段,仍未形成完善的作战体系。本文针对如何促进军用地面无人装备发展和建设,加快战斗力生成,提出借鉴军用无人机成熟的发展经验来指导地面无人装备发展和建设的思路,首先论述了无人作战将成为未来战争主要样式的原因,然后简要归纳了军用无人机的发展经验,最后论述了如何根据军用无人机的发展经验来指导地面无人装备发展和建设,希冀这些建议能够为军队地面无人装备的发展建设提供一定参考。     

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。     

基于频谱分析的雷达信号分选新方法

相参性是现代雷达的普遍性质,利用雷达脉冲之间的相参性,提取相参特征参数,并运用于雷达信号分选,对降低当前信号分选中存在的“漏批”率具有重要的意义。本文在基于频谱分析的相参特征模型基础上,研究了基于最小二乘模板匹配误差的相参特征,并提出了具体应用中的改进措施。仿真结果表明,利用频谱主峰图像最小二乘模板匹配误差这一相参特征参数进行信号分选,可以有效地减少“漏批”率。     

对RWR/ESM系统中象限判别概率的研究

随着现代战场电磁环境日趋复杂,辐射源不断增多,脉冲丢失成为机载RWR/ESM系统的一个严重问题。在机载RWR/ESM系统各射频前端通道发生脉冲交叠的基础上,分析了机载RWR/ESM系统测向环节在象限判别过程中的脉冲丢失概率,推导出脉冲象限判别概率的工程估算公式。最后通过仿真验证了机载RWR/ESM系统象限判别过程中,脉冲的象限鉴别正确概率与其输入脉冲密度之间的关系。     

组网雷达的改进粒子滤波算法

针对现代战争中有源雷达容易受到干扰和反辐射导弹的摧毁,以及无源雷达隐蔽性高,只能测量方位角度,测量精度小等特点,提出利用集中式有源雷达系统与无源雷达系统协同组网对目标进行跟踪。但是在实际环境中,噪声属性以及有源雷达,无源雷达接收信号的特点决定了组网雷达需要应用非线性滤波技术对信号进行处理。传统的非线性技术包括卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波(EKF)或无迹卡尔曼滤波(UKF)等方法。非线性近似过程带来的误差相对较大,而且均要求观测噪声和过程噪声为独立或相关的高斯白噪声。而粒子滤波避免了传统非线性滤波方法的缺陷,但是存在粒子退化,于是用EKF和UKF在每一时刻更新粒子,用更新的粒子及其协方差构造重要性函数,然后重采样。仿真实验表明这两种改进粒子滤波方法有很好的效果。     

复杂背景下机载雷达目标探测的模型分析

考虑机载雷达目标探测受到复杂环境因素的影响,建立复杂背景条件下机载雷达目标探测的系统模型.利用此模型提出一个机载雷达目标探测的效能指标.在效能仿真的基础上,给出复杂背景条件下诸要素对机载雷达目标探测的定量影响.仿真结果表明了该模型的正确性和有效性.