复杂战场环境下的防空反导光学成像制导技术

光学成像制导技术是提升精确制导武器防空反导能力的核心技术之一,对提高复杂战场环境下精确制导武器的防空反导能力具有十分重要的作用。针对复杂战场环境下防空反导的需求,首先深入分析了各种复杂战场环境要素给光学成像制导武器带来的挑战,然后对未来光学成像制导技术发展趋势进行预测,最后结合我国光学成像制导技术发展现状,介绍了未来几年间需重点探索的几种新型光学成像制导技术。     

分布式MIMO数字阵列雷达多目标定位

为了充分发挥相控阵雷达探测波束的方向性和分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达空间分集增益和结构增益在目标定位上的优势,提出了一种分布式MIMO数字阵列雷达模型并对其多目标定位方法、搜索复杂度和分辨力进行了研究。建立了分布式MIMO数字阵列雷达的观测模型;依据最大似然估计给出了目标定位的搜索方法并计算了搜索复杂度;并利用模糊函数对分布式MIMO数字阵列雷达的分辨力进行了仿真分析。研究结果表明:与常规分布式MIMO雷达相比,分布式MIMO数字阵列雷达子阵波束的方向性可以降低目标定位时的搜索复杂度,缩小距离和角度联合模糊带的长度;与常规相控阵雷达相比,分布式MIMO数字阵列雷达的结构增益可提高目标分辨力。     

临近空间高超声速目标跟踪制导雷达搜索空域确定模型

针对临近空间高超声速目标跟踪制导雷达的搜索空域划分问题,提出了基于修正球坐标系的搜索空域模型确定方法.在给出预警引导信息在修正球坐标系下的描述形式基础上,建立了静态搜索空域确定模型,并利用目标的速度引导信息,对搜索空域的动态匹配模型进行研究.仿真结果表明,该方法实现了目标高超声速运动条件下,跟踪制导雷达对临近空间高超声速目标的连续高概率覆盖,相应提高了雷达的搜索性能.     

激光成像雷达空间目标探测与识别技术

研究了激光三维成像雷达在动能拦截器空间目标探测与识别方面的应用。首先介绍了激光3D成像雷达系统基本原理,然后设计了激光3D成像雷达目标识别的工作流程,最后提出了基于旋转图像转换的3D目标识别算法。进一步探索了红外+LADAR主被动复合光学成像导引头在空天防御拦截武器目标探测与识别的应用,分析了复合光学导引头的关键技术,给出了相应的成像结果。     

基于熵权法-云模型的雷达装备通用质量评估

针对现有雷达装备通用质量评估方法中存在评估指标选取主观性强、定性定量指标不能有效融合的问题,提出了一种基于熵权法和云模型的评估方法。总结了雷达装备通用质量评估指标体系的构建方法和流程,并在此基础上建立了全面、易量化的指标体系;基于熵权法比较评估了指标之间的区分度,筛选出了对评估结果影响突出的指标,实现了评估指标的约简;利用云模型将定性定量指标有机融合得到综合评估云模型,通过云相似度算法确定评估质量等级。通过实例计算,验证了本方法的合理性和可行性,为不同型号雷达装备通用质量特性的优劣比较提供了一种新的思路。     

临近空间高超声速滑翔弹跟踪模型

为了提高临近空间高超声速滑翔目标的跟踪精度,基于目标的航迹倾角变化规律建立了一种新的机动模型。为了在雷达测量直角坐标系下估计目标的位置和速度,分析了目标的弹道剖面角,基于航迹倾角变化率和倾角变化率有相近似的变化规律,提出用倾角代替航迹倾角,将倾角变化率描述为零均值正弦自相关随机过程建立角度域的Markov模型,然后将角度关系映射到位置维度建立空间模型。为了使得系统总体状态模型线性,将模型拆分为前端的角度子滤波器和后端的位置子滤波器,由角度滤波器驱动位置滤波器联合跟踪滤波。通过仿真设置了模型的参数,实验结果表明其模型具有更好的跟踪精度。     

临近空间升力式再入飞行器跳跃空域预测

远程预警相控阵雷达在探测临近空间升力式再入飞行器时受到地平线限制,当雷达在远端发现目标后,飞行器由于纵向跳跃和侧向偏移可能机动至雷达水平波束屏以下,从而造成情报中断。为了维持情报连续,提出了一种基于目标三自由度弹道方程的跳跃空域预测方法,以辅助预警系统补盲照射。首先,将穿屏过程中的量测信息通过坐标变换转换到对应坐标系,得到目标飞离地平线的运动参数初值;然后,根据这些量测信息估算目标飞离地平线时的控制量,并对其进行预测,基于数值仿真获得了目标可能的跳跃点空间分布;最后,通过仿真验证了该方法的有效性。     

图像处理Hough变换的慢小目标航迹起始方法

针对传统算法难以实现对慢小目标进行有效航迹起始的问题,提出了一种图像处理Hough变换的慢小目标航迹起始方法。引入了最小外接矩形的长宽比(F3)、占空比(F2)和像素值(F1)3个参量值作为Hough变换的加权因子,并运用图像标记技术提取积累区域上述加权因子,最后通过加权Hough变换成功起始慢小目标航迹,提高了雷达对慢小目标的探测性能。仿真结果验证了该算法的有效性。