星载AIS系统检测概率建模与仿真分析

针对现有星载AIS（Automatic Identification System）系统检测概率低的问题,对星载AIS系统的接收信号冲突和检测概率进行了研究和论证,并对影响检测概率的诸多因素进行了分析。首先分析了星载AIS系统与地面AIS系统的差异性,指出了星载AIS面临的新挑战。其次,重点对星载AIS信号多网冲突问题进行了研究,建立了一种基于船舶分布密度函数的星载AIS检测概率模型。最后,通过分析时隙冲突、船舶动态、轨道高度、天线类型和B类AIS船舶等因素对系统检测概率的影响,为工程设计和性能评估提供了一定参考依据。     

天拓一号星载AIS设计与在轨应用

介绍了星载AIS的技术优势和应用前景;针对由传统地面AIS向星载AIS发展所产生的诸如多网信号冲突、多普勒频移、空间链路衰减大等技术难题,对天拓一号（TT-1）星载AIS的系统进行了设计,包括系统组成、接收机指标和功能、天线和微波开关设计,对星地AIS链路电平进行估算;重点介绍了AIS接收机的空间应用性能测试和环境试验方案;最后介绍了TT-1星载AIS的在轨应用情况,结果表明所设计的AIS接收机可一定程度上缓解星载AIS的技术难题,实现大范围海事目标监测的应用需求。     

基于大数据处理技术的AIS应用研究

为了能够实时处理海量AIS数据并从中提取所需的信息,以供后续的数据挖掘和规律提取,重点研究了两种海量AIS处理技术:利用分布式存储构架结合Matlab软件的MDCS工具箱进行AIS数据的处理和分析;利用弹性数据集构建分布式数据库进行AIS数据的实时查询和分析。在此基础上,通过全球AIS数据分析了全球船舶密度情况,并通过军舰AIS信号分析了军舰的行为特征和规律。以上应用的测试结果验证了海量AIS数据处理技术。     

天拓一号星载自动识别系统设计与在轨应用

介绍了星载自动识别系统的技术优势和应用前景;针对由传统地面自动识别系统向星载自动识别系统发展所带来的多网信号冲突、多普勒频移、空间链路衰减等技术难题,对天拓一号星载自动识别系统的系统进行了设计,包括系统组成、接收机指标和功能、天线和微波开关设计,对星地自动识别系统链路电平进行了估算;重点介绍了自动识别系统接收机的空间应用性能测试和环境试验方案;介绍了天拓一号星载自动识别系统在轨应用情况,结果表明所设计的AIS接收机可一定程度上缓解星载自动识别系统的技术难题,满足大范围海事目标监测的应用需求。     

基于能量度量的星载AIS信号自适应码元同步抽取算法

基带信号码元同步抽取是目前星载AIS(Automatic Identification System)信号处理中的一个难点问题,针对过零检测和迟门早门等现有算法存在的不足,提出了基于能量度量的基带信号自适应码元同步抽取算法。将基带信号根据采样率和码速率的比值分割成相同的段的组合,之后分别计算每个段内相应样点的能量度量,最后选择使能量度量最大时的样点集作为最优同步抽取样点,该样点集具有最大信噪比。仿真结果验证了该算法误码率优于过零检测和迟门早门算法。     

基于1.5维谱的船舶轴频电场信号实时检测

为有效地从海洋环境电场中检测出船舶轴频电场信号,在采用正态概率图法分析海洋环境电场高斯性的基础上,利用1.5维谱在抑制高斯噪声和加强谐波信号基频分量等方面的优势,提取特征频段(1～7Hz)范围内的1.5维谱的平均值为特征值,利用滑动检测方法对信号进行了实时检测,并通过实测数据对该检测算法进行验证。结果表明:该方法在信噪比较高和较低的情况下均能较好地实时检测到目标信号,并且在没有目标信号的情况下不会出现虚警。     

Link16数据链时隙冲突概率分析

基于S-TDMA协议的Link16是美军目前广泛使用的一种战术数据链.时隙预约选择算法是基于S-TDMA协议的数据链实现自组织特性的关键;而时隙冲突概率则是衡量时隙预约选择算法优劣的重要指标,也是S-TDMA数据链重要的性能指标.一帧中的时隙个数、用户的报文报告率、候选时隙窗口调整因子等参数对时隙冲突概率都有重要影响.采用经典概率方法对时隙冲突概率进行分析,得到了冲突概率的数学表达;针对美军Link16 数据链的一些参数,分析了它们对时隙冲突概率的影响;就如何控制时隙冲突得出了一些结论.     

关于信号截获概率的讨论

本文给出了信号截获概率的定义，分析了影响信号截获概率的因素，并提出了提高信号截获概率的几种途径。     

噪声干扰下雷达目标检测概率计算模型研究

针对雷达自身性能和干扰因素对雷达目标检测概率的影响,分析了噪声干扰情况下检测概率同干扰机有效功率、干扰机位置之间的关系,联合雷达的最大作用距离、工作频率等性能参数,得到了噪声干扰情况下雷达检测概率的表达式。并运用秩K法则,得到了噪声干扰下雷达网综合检测概率的表达式,解决了噪声干扰下雷达网检测概率的确定问题。仿真结果验证了模型和方法的有效性。     

基于滤波与BP神经网络的水下探测信号检测算法

针对水下探测系统探测船舶磁场信号时信噪比较低的问题,首先根据磁异常信号的频域特征,设计了约束最小二乘FIR滤波器,通过对含噪信号进行带通滤波,滤除高频噪声;再采用BP神经网络对低频分量进行学习,提取船舶目标特征信号。将该算法应用于船模实测实验,结果表明:该算法可以显著提高信噪比,增强对船舶磁场信号的检测能力。     

干扰信号的检测技术研究

以噪声调频干扰为例,对干扰信号的检测问题进行了分析,提出直接积累检测和二进制积累的检测方法,并计算了两种方法的检测概率。通过积累检测显著地改善了接收机对噪声干扰类信号的检测性能。     

LFMCW雷达MTD处理的分析与研究

将LFMCW雷达运用于主动防护系统时,由于受到发射信号泄露以及地杂波、噪声等因素的影响,往往难以满足低虚警概率的要求。工程上可以利用MTD技术提高信噪比抑制虚假目标。但对于快速来袭的导弹目标,由于在连续的检测周期内目标往往并非出现在同一个距离分辨单元内,直接采用MTD算法进行信号处理并不能得到理想的检测效果。针对这一问题,首先分析了目标在相邻检测周期跨越距离单元造成的回波相位变化及其对信号积累的影响;其后提出在已知目标速度和未知目标速度的情况下分别进行MTD相位补偿的方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

毫米波相控阵雷达弹丸脱靶量检测概率分析

定量分析了雷达检测波门及波位的设置、搜索周期、目标及弹丸运动的速度,方向等因素对弹丸检测概率的影响,并针对给定的参数和航路对检测概率进行了计算机仿真。     

基于事故树和贝叶斯的军民航飞行冲突风险研究

为充分了解当前军民航飞行冲突、危险接近事故征候的成因,并对其发生原因进行有重点的预防和对事件发生概率的精确预测,首先建立事故树模型,对其原因进行分析;总结导致其发生的基本事件,计算事故树模型的最小割集和各个基本事件的结构重要度;其次对军民航飞行冲突、危险接近事故征候的发生概率进行合理的取值,得出基本事件的概率重要度,指出基本事件发生概率对顶事件发生概率的影响;最后构建军民航飞行冲突、危险接近事故征候贝叶斯网络模型,计算中间事件的条件概率和顶事件发生概率,并与实际结果进行对比,验证方法可行性。     

舰船尾迹气泡的遥感应用

对船舶尾迹所含气泡与海洋中其他物质(包括浮游植物、黄色物质、悬浮无机物)的光学特征进行了比较分析,并对船舶尾迹中不同类型气泡在单位体积数量、空间分布上的异同点进行了分析。同时,为了揭示船舶尾迹气泡在不同水体中所引起海水表观光学量的变化差异,对一、二类水体中船舶尾迹所引起海水光学量相关数据进行了比较分析,总结出各种成因气泡在表观光学特征上的区别。分析表明:该研究成果为星载光学传感器遥感获取船舶尾迹信息提供了理论参考。     

MIMO雷达和组网雷达的CA2CFAR检测性能比较

多输入多输出(MIMO)雷达是近几年出现的一种新雷达技术,也是近几年雷达领域研究的重点。建立MIMO雷达的信号模型,明确给出MIMO雷达进行CA2CFAR检测的检测概率和虚警概率解析表达式,对组网雷达和MIMO雷达在均匀杂波背景下CA2CFAR检测性能进行了分析对比。仿真结果表明。MIMO雷达对类似噪声特性的复杂目标具有更好的检测性能。     

全球导航卫星系统诱导式欺骗检测

随着全球导航卫星系统的广泛应用，其安全性问题也逐渐成为人们关注的焦点。为了对目前最具隐蔽性的诱导式欺骗技术进行检测，提出一种对两路导航信号同时进行处理的combo-signal模型，并提出基于这种信号处理模型来对诱导式欺骗信号进行检测的方法;分析了该方法的检测门限;采用北斗的B1I 和B1C信号在实现了combo-signal处理模型的软件接收机上对该检测方法进行了验证，实验结果证明该方法可以有效地对诱导式欺骗进行检测，统计得到的检测概率跟前面的分析结果一致。     

混沌背景下基于神经网络的编码信号检测新方法

提出了一种混沌背景下的编码信号检测新方法。信号检测过程包含两个步骤:混沌信号的预测和检测判决。该方法利用非线性前馈神经网络进行混沌信号模型的创建,并采用13位巴克码作为编码信号。仿真结果表明,通过该方法进行编码信号检测可以得到较高的检测概率和较低的虚警概率,整体检测性能较高,并且对于不同信噪比的信号具有较强的鲁棒性。     

星载SAR对舰船高分辨成像研究

研究了星载SAR对舰船高分辨成像的难度和方法。在星载SAR舰船数据获取模型的基础上,着重分析了舰船航行以及船体在特定海情时三维转动对星载SAR成像的影响,研究了星载SAR舰船数据的ISAR成像方法,并给出成像算法流程,仿真结果验证了该方法的有效性。     

导弹单发杀伤概率影响因素分析

提出了进行导弹单发杀伤概率影响因素分析的必要性,进行了大量的导弹单发杀伤概率仿真计算,对作战条件和弹目交会条件等重要影响因素进行了深入地分析研究,并对导弹的作战使用、战术决策和目标机的最佳规避机动策略进行了深入探讨。研究成果给飞行员在导弹作战使用过程中进行战术决策提供了强有力的科学理论依据。