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。     

简化的UKF方法在多普勒雷达对目标跟踪中的应用

多普勒雷达对目标的观测数据是由距离、方位角、俯仰角和径向速度组成,而大多数雷达的观测数据仅由前三者组成.基于利用径向速度的扩展卡尔曼滤波方法,提出利用径向速度的一种简化的UKF方法对目标进行跟踪.此非线性方法对目标的跟踪有两大改进:①引入径向速度观测值时可以大大提高跟踪性能;②UKF方法比传统的EKF算法有更高的估计精度.     

基于雷达图的防暴武器系统作战效能评估方法

为科学、合理和直观地评估防暴武器系统的作战效能,提出基于雷达图的防暴武器系统作战效能评估方法。建立了防暴武器系统的作战效能指标体系。构造了防暴武器系统的雷达云图。提取雷达图中各指标的扇形面积特征解决传统雷达图法评价结果不唯一的问题,进一步设计防暴武器系统作战效能评价模型。通过实例验证所提评估方法的正确性和合理性。研究工作为防暴武器系统的作战运用及性能优化提供了科学指导。     

协同空战制导优势模型研究

为解决多机协同空战中对导弹制导权移交时的制导机选择问题,建立了一种新的制导优势模型。分析了空空条件下制导优势的影响因素,主要包括机载脉冲多普勒雷达对目标的探测能力、雷达制导链路能力和导弹回传链路能力;根据不同态势下目标的雷达截面积和地杂波,采用探测概率建立了雷达探测优势模型;根据制导链路和回传链路接收的功率,建立了不同态势下的制导链路优势模型和回传链路优势模型;将前述三者优势聚合为制导优势模型。仿真实验证明了模型的合理性与有效性。     

FDIA对雷达组网系统数据融合的影响分析

雷达组网系统将多部雷达组成互联互通的网络,作为典型的赛博物理系统,同样面临着赛博攻击的威胁。为了研究赛博攻击对其性能产生的影响,构建针对雷达组网系统交互式多模型(IMM)数据融合的虚假数据注入攻击(FDIA)模型。建立机动目标动态模型,以及单站雷达和雷达组网系统基于交互式多模型融合算法的分布式数据处理模型。分析虚假数据注入攻击的原理,并建立对应的数学模型。根据机动目标动态模型,进行实验仿真,结果显示虚假数据注入攻击对单站雷达目标状态估计的影响,明显大于对组网雷达目标状态融合估计的影响,验证了雷达组网系统数据融合对于虚假数据注入攻击具有一定的鲁棒性。     

基于TSS方法的雷达性能优选分析研究

通过TSS方法进行了雷达性能的优选分析研究,分别针对雷达的单一性能指标和综合性能指标进行了优选分析。首先运用TSS方法完成了基于单一性能指标的雷达性能优选分析,然后通过欧几里德贴近度完成了雷达的综合性能指标优选分析,最后给出了TSS方法在雷达性能优选分析研究中的应用实例。     

混沌理论在雷达中的应用

混沌动力学作为一门新学科已经引起了世界各国科学界的重视,是近年来非线性科学领域的热门学科,混沌系统初值的敏感性和两个混沌系统间同步的实现,使得混沌用于保密通信成为可能,海杂波的混沌特性使人们开始探索混沌在雷达中的应用.研究表明,混沌在杂波分析与建模、信号检测、目标识别及伪随机码波形设计等领域内取得了可喜的成果.研究了混沌在雷达中的应用,分析了目前混沌在雷达中的应用现状,预测了未来研究发展的趋势.     

基于IMM的雷达伺服系统变结构控制

提出了基于转换量测的IMM雷达伺服系统变结构控制方法,一方面用该算法对输入信号进行滤波降噪,消弱了伺服系统的抖振;另一方面利用算法估计的目标角速度、角加速度状态,减小了伺服系统动态滞后。仿真验证了该算法的有效性。并在实际工程应用中取得了良好的控制效果。     

有源照射箔条对相控阵雷达复合干扰效应分析

箔条在与有源干扰结合使用时会比使用单一手段更有效。应用箔条可能会强迫雷达采用MTI或多普勒处理,这样可使雷达无法使用脉间频率捷变,而且箔条扩展到无模糊距离以外会使雷达无法使用脉冲重复频率参差,这两种因素为对相控阵雷达复合干扰开辟了道路。比较了复合干扰与有源和箔条分别干扰相控阵雷达后的压制比,仿真结果表明:复合干扰效果比箔条干扰效果在随距离的变化过程中至少在3倍以上。与有源干扰相比,在30 km之内复合干扰比有源干扰具有明显的优势。这为实战条件下提高飞机生存率,具有较强参考价值。     

基于K-LC1a收发器和DSP的近程测距系统设计

针对FMCW雷达测距原理和差频信号特点,基于价格低廉的K-LC1a雷达收发器和TMS320VC5509A DSP(数字信号处理器)设计了一套近程测距系统。介绍了FMCW(调频连续波)测距原理及系统结构,设计了中频信号的放大滤波处理、模数转换数据采集和数字信号处理等关键模块。最后对目标测试结果进行软件仿真,在不同距离的目标测试下,结果显示正确。该系统工作稳定可靠、受环境影响小、有广阔的应用前景。