空间碎片的雷达探测--技术与趋势

为应对来自太空的威胁,对包括空间碎片在内的所有空间目标进行全面监测不可或缺.在给出空间碎片雷达探测国内外研究现状的基础上,从基于跟踪模式的大尺寸碎片编目和基于波束驻留(beam-park)模式的中小尺寸碎片统计采样2方面综述了空间碎片的雷达探测技术,并分析了其存在的问题与未来的发展趋势.     

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。     

基于优化神经网络的雷达波束分配方法研究

在多目标的跟踪过程中,自适应地分配雷达波束能够进一步提升雷达的工作效率.为了合理调度雷达波束跟踪目标,根据目标运动状态参数,建立了目标威胁度评估模型.该模型根据目标运动状态,包含类型、速度、加速度、航向角、高度、距离和干扰程度等;然后基于混合遗传粒子群优化算法改进了BP神经网络,分别采用运动状态信息和目标威胁度作为神经...     

采用粒子滤波的雷达波束方位指向估计

传统方位指向估计方法难以适应天线扫描速度变化的情形,为此建立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,采用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。     

基于相控阵雷达自适应波束形成的抗干扰技术

基于相控阵雷达自适应多波束,研究了相控阵雷达抗干扰的新方法,该方法把自适应波束调零控制技术、副瓣对消技术和极化选择抗干扰技术综合应用于相控阵接收多波束形成中,使相控阵雷达具有良好的抗干扰性能。     

空间碎片碰撞风险评估模型及其应用

以现有的空间碎片环境模型为基础,建立了一套空间碎片风险评估模型。该模型包括空间碎片环境、航天器有限元建模、几何遮挡处理以及碰撞概率计算四个模块。为了验证风险评估模型的精度及有效性,针对机构间空间碎片协调委员会指定的三种标准工况,将该计算结果与国内外已有的风险评估模型的计算结果进行比较,验证了风险评估模型的正确性。利用开发的风险评估模型,对立方体航天器遭遇空间碎片碰撞风险进行仿真评估与分析,给出了轨道高度、倾角以及航天器自身的姿态参数对航天器遭遇空间碎片碰撞风险的影响特性。     

应用于相控阵火控雷达的一种波束交叠新方法

针对传统机载平面相控阵雷达扫描方式所采用的矩形栅交叠结构和三角栅交叠结构所引出的波束形状损失问题,提出了一种新的交叉外切式交叠结构。分析并比较了3种结构的波束形状损失及能量分布图,推导了交叉外切式结构的优化俯仰角和方位角以及中心检测概率。仿真结果表明,交叉外切式结构波束形状损失最小,可以提高雷达中心检测概率,有利于实现雷达的完整性扫描。     

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     

单通道相控阵雷达及类波束形成技术

针对常规相控阵雷达的馈线网络小型化问题以及由发射高增益定向波束引起雷达信号被截获概率较大的问题,提出了一种新的相控阵雷达系统。该系统的馈线网络中仅有一个带移相器的收发共用通道,在时序控制模块的控制下贯续接入各收发共用的阵元进行发射信号馈送或信号接收,同一时刻只有一个阵元与通道连接。基于此系统提出了类波束形成的概念与技术,通过各阵元依次发射时间分集的脉冲信号形成类发射波束;各阵元依次接收这些脉冲信号并进行相干脉冲积累以形成类接收波束;并通过控制移相器的相移量以及通道切换时间形成各阵元间发射或接收的相位差进而控制类波束的最大指向。仿真分析证明了该系统能以较小的硬件规模在不形成高增益定向波束的前提下具有与常规相控阵相当的性能。     

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。     

雷达网情报保障方案决策支持系统设计

在现代防空战场环境下,雷达网面临各种复杂的情报保障任务。针对目前雷达网指挥自动化系统在情报保障辅助决策上的空白,设计了区域性雷达网情报保障方案自动生成决策支持系统（DSS）。运用决策支持系统的理论和方法对系统的建模进行了宏观的设计,阐述了系统的结构组成、功能模块和工作流程;并运用面向对象的方法实现模型库管理系统,将模型与数据完美结合。该系统为设计雷达网情报保障方案DSS提供了一条相对有效的途径。系统的实现还有待进一步的研究,但它的完成必将大大提高现有雷达网指挥自动化系统的辅助决策能力。     

地面防空战斗部署方案评估模型

对地面防空战斗部署方案进行评估是防空作战中非常关键的一环,防空战斗部署主要包括防空兵器战斗部署和情报预警雷达组网部署两部分。首先分析了地面防空兵器战斗部署的评估指标体系,用数学规划的方法对其作战能力进行评估。然后运用开马尔可夫排队网络对情报预警雷达组网部署的空情预警能力进行评估。     

非正弦波SAR的方位向分辨力

为研究非正弦波SAR的方位向分辨力 ,从波束形成的角度分析了非正弦波SAR的方位向聚焦原理 ,导出了基于矩形脉冲和高斯脉冲的合成孔径天线阵列方向图表达式 ,并与常规窄带SAR进行比较 ,指出影响非正弦波SAR方位向分辨力的主要因素为合成孔径长度和信号带宽 ,而与信号载频无关。     

隐蔽锥扫雷达波束的交叉点电平

本文根据隐蔽锥扫雷达天线的工作原理,从方向性函数出发,分析了接收状态下高频馈电网络中,和差信号的幅相特性与隐蔽锥扫波束交叉点电平的关系,从而对不能自动跟踪的隐蔽锥扫雷达,从天馈系统方面分析了原因,并为设计和部队维修提供了理论根据和有效方法。     

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.     

主星带伴随分布式小卫星雷达系统的波束同步分析

波束同步是主星带伴随分布式小卫星雷达系统的同步问题之一,分析了主星带伴随分布式小卫星雷达系统的波束同步问题。根据主星带伴随分布式小卫星雷达系统的特点,结合小卫星天线俯仰向可扫描、姿态可调节,提出了三种波束指向同步方法;分析了分布式小卫星雷达系统的波束覆盖同步问题,分别建立了主星和伴随分布式小卫星的波束覆盖数学模型;仿真分析“干涉车轮”,结果不仅证明这些模型的正确性,同时发现波束指向同步方法2有较好的优越性。     

基于低速平台的随队支援干扰系统随队干扰能力分析

为了给受训对象提供电磁信号环境,在随队干扰信号从雷达天线主波束进入的限定条件下,设计了使用低速平台搭载干扰系统伴随高速战机实施随队干扰的编队方式,并仿真分析了对不同主瓣宽度雷达的随队干扰过程。结果表明,当平台速度明显低于突击飞机飞行速度时,存在最佳的初始进入距离以实现最大局部随队干扰过程。     

相似分布特性准则下的高斯混合项聚类-合并算法

针对高斯混合模型估计非高斯系统时高斯混合项呈指数级增长问题,提出一种基于相似分布特性准则的聚类-合并方法。通过分析高斯混合项的分布特性,基于扩展积分均方误差代价函数搜索最优置信范围,并对混合项进行高斯聚类,进而获得具有不同分布特性的高斯簇。为防止高斯簇间对高斯子项的重复利用,引入局部最近邻思想对交叉高斯项进行重新分配。采用并行多元素合并方法对高斯簇中的混合项进行合并,在保证无偏性基础上减少下一时刻混合项数量。仿真结果表明,改进算法在保证跟踪精度的同时还可有效提高算法效率。     

Confidence coefficient of approximate two-sided confidence intervals for the binomial probability

The confidence coefficient of a two-sided confidence interval for the binomial parameter p is the infimum of the coverage probability of the interval as p ranges between 0 and 1. The confidence coefficients for five different approximate confidence intervals are computed and compared to the confidence coefficient for the two-sided Clopper-Pearson confidence interval. Pratt's approximation method [10] yields virtually the same confidence coefficients as the Clopper-Pearson interval, and is easily computed without resorting to interative methods.