海上大气波导环境下舰载超视距雷达盲区研究

主要研究海上大气波导环境对舰载超视距雷达盲区的影响.首先对海洋蒸发波导和表面波导条件下雷达盲区的形成机理及其特性进行分析.在此基础上,对蒸发波导条件下雷达盲区在不同层结的变化进行深入研究,形成大气波导对舰载超视距雷达盲区影响的初步研究成果.最后对大气波导环境下超视距雷达盲区在军事上的应用进行展望,为后续雷达盲区特性的继...     

雷达超视距探测的实验研究

在海上频繁出现的蒸发波导可以使雷达的电波信号以较小的衰减在类似于金属波导的大气层结内传播,从而可实现雷达的超视距探测。为了检验雷达实现超视距探测的距离、信号强度等参数与实际蒸发波导的相互关系,采用了高精度的大气波导测试仪在典型海面进行了蒸发波导的实际测量,同时利用岸上雷达进行目标探测。实测结果表明,雷达在蒸发波导条件下能够实现超视距探测,且探测距离和信号强度与蒸发波导的特征参数相关。     

基于PJ模型的蒸发波导敏感性与雷达探测性能分析

蒸发波导高度是表征蒸发波导强度的重要参数。分析了基于PJ模型的蒸发波导探测系统对气海温差、相对湿度、风速以及传感器误差敏感性。根据测试情况,分析了影响蒸发波导高度的敏感因子。综合考虑传感器的测量误差,蒸发波导高度诊断的相对误差在稳定条件、不稳定条件以及中性条件下分别为14. 3%、4. 22%、8. 05%。求解了蒸发波导中电磁波传输的抛物型方程,并运用雷达理论计算了蒸发波导环境中的最大探测距离。     

蒸发波导条件下雷达超视距探测频段利用率

针对蒸发波导条件下雷达超视距探测波段的利用率问题,首先介绍最低陷获频率计算方法,随后仿真计算最低陷获频率随蒸发波导高度和理查森的变化特性,并结合某海区历史气象水文数据,计算最低陷获频率的分布概率,最后在此基础上得到雷达S、C和X波段对蒸发波导的利用率,该结论对于合理评估海上雷达在蒸发波导条件下的性能具有一定的参考价值。     

基于PJ模型的雷达探测距离预报方法

雷达波在近海面大气中传播时受到各种因素的影响,尤其是在蒸发波导条件下,电磁波的传播路径会被显著改变,使雷达的探测距离增大形成超视距探测.给出了PJ模型的计算公式,同时叙述了基于PJ蒸发波导模型对雷达探测距离进行预测的流程,并且运用X波段雷达与海上目标进行验证,结果显示预测方法结果与实测数据比较吻合.     

利用PJ模型计算最低陷获频率的适应性

为了研究PJ模型的适应性,简述了蒸发波导原理和PJ模型理论,介绍了海上蒸发波导测量方法和如何确定电磁波的最低陷获频率;分析了以PJ模型计算的蒸发波导最低陷获频率对气象参数的敏感性,提出以最小陷获频率为基准,检验PJ模型的适应性;通过将PJ模型值计算结果与海上试验实测值进行比较,得出试验数据分析结果与敏感性结论基本相符,结果显示PJ模型在我国海区在湿度不太大和风速不是很小条件下适应性较好。     

蒸发波导伪折射率模型特性

蒸发波导模型是用于获得海洋上近地层大气折射率或修正折射率廓线的典型方法,利用近几年海上试验采集获得的实测海上大气修正折射率剖面数据对由我国学者提出并在国内广泛使用的伪折射率模型的特性进行了分析,所得的结论对伪折射率模型的理解以及修正等方面具有一定的指导意义。     

蒸发波导对毫米波传播的影响分析

在毫米波电子对抗领域,通常认为毫米波频段电磁波传播近乎于直线传播,因此研究重点多集中于视距范围内对抗方法研究.但在海洋大气环境中,由于蒸发波导的存在,满足一定条件的毫米波频段电磁波传播会出现超视距现象.为此,在对蒸发波导及毫米波传播特点研究基础上,重点分析了蒸发波导中毫米波频段电磁波的最低陷获频率、最大发射仰角以及形成波导传播后蒸发波导内毫米波射线追踪问题.对毫米波超视距电子对抗研究具有重要意义.     

蒸发波导A模型核心函数研究

通过理论分析给出了正确的蒸发波导A模型大气修正折射率廓线式。利用试验中采集的数据,分析了实测数值与A模型计算结果的差别,结果表明:A模型在不稳定层结条件下预测的波导强度偏差的均值要低于在稳定、近中性和中性层结条件下的结果,但偏差标准差却大于其他层结情况。同时,数据还显示了在不同气、海温差条件下,高度增加时实测大气修正折射率值与A模型值之间的偏差均值代数值和标准差代数值都有增加的趋势。     

海面气象水文数据的蒸发波导剖面计算方法分析

针对实际测量近海面蒸发波导剖面比较困难的问题,简述了一种以6m海面气象水文参数为输入,通过Paulus-Jesk(PJ)模型的估算,得到近海面蒸发波导剖面的方法,并利用我国部分海区海上试验采集的数据进行了对比,说明了此方法适合于蒸发波导剖面的计算.     

大气波导对雷达测距和测高的影响

应用几何光学中的射线理论,建立雷达测高和测距误差的评估模式,根据大气折射指数的分布情况和输入射线仰角的不同,给出不同高度和距离处的雷达测量误差,并绘制出射线在空间的传播状况.通过海上试验,验证了模式在评估对海雷达测距误差方面的正确性,为大气波导条件下雷达等电子装备的使用奠定了理论基础,有利于充分发挥现有电子装备的效能,有利于提高水面舰艇的作战能力,促进新战法的研究.     

微波信号海面超视距传播的建模和实验分析

介绍了雷达信号的海面传播特性,给出了抛物方程和射线追踪方法,讨论了出现概率较高的海洋环境:蒸发波导、表面波导和悬空波导,及相应的折射率剖面.研究了和距离有关的电波环境,比较两种模型算法在不同大气条件下、不同频段的电波传播特性结果,同时给出了实验分析结果.结果表明:射线追踪法能给出场模式的合理定性图,较抛物方程法,具有直观和计算速度快的优点,尤其在视距范围内更适用.     

一种改进的机载反辐射导弹作战效能评估方法

大气波导对反辐射导弹作战效能将产生一定的影响。根据机载反辐射导弹攻击水面目标的作战流程确定评估指标,基于传统的概率评估方法,引入大气波导影响因子,建立一种改进的大气波导条件下机载反辐射导弹作战效能模型。应用实例表明在大气波导条件下反辐射导弹的作战效能有所提升,符合大气波导对反辐射导弹作战能力产生有利影响的实际情况,验证了该模型的有效性和实用性,为机载反辐射导弹作战效能评估提供了一种新的方法和途径。     

大气波导对电子侦察设备的影响

电磁波异常传播,使武器装备的作战使用更加灵活机动。为充分利用大气波导条件,发挥电子侦察设备效能,使战场态势向有利于己方方向转化,在介绍大气波导分类的基础上,建立评估电子侦察设备的有效探测区的模型,给出用抛物线方程及其分布傅里叶算法计算电磁波在表面波导条件下传播的数值模拟方法,并分析了大气波导对电子侦察设备的影响情况。     

大气波导条件下反舰导弹武器系统作战效能评估

在对目前ADC武器系统效能评估模型存在的问题进行分析的基础上,结合大气波导条件下舰载反舰导弹武器系统作战效能评估需要考虑的因素,对传统ADC评估模型加以改进,建立了大气波导条件下舰载反舰导弹武器系统作战效能评估模型和评价指标,该模型对武器装备建设和战术使用具有重要作用,可供有关研究人员和决策部门参考.     

ADS-B信号在对流层大气波导中的传播性能

对流层大气环境存在特殊大气结构“大气波导”,可形成电波超视距传播或产生雷达盲区等。目前,通过雷达、GNSS信号等可以对大气波导进行一定程度的反演探测,但均存在一定的不足。ADS-B信号具有应用范围广、信号密度大、实时性高等特点,为此提出利用ADS-B信号受到不同大气环境影响后能量损耗不同的特点对ADS-B信号与对流层大气环境关联性进行分析研究。以武汉地区ADS-B信号数据为例,基于抛物方程传播理论对路径损耗进行仿真分析,并进行了实验验证。结果表明：ADS-B接收信号与仿真结果存在线性相关性并给出线性表述,为后续利用ADS-B信号反演大气波导提供参考依据。     

大气波导对雷达测距和测高的影响

应用几何光学中的射线理论,建立雷达测高和测距误差的评估模式,给出不同高度和距离处的雷达测量误差,并通过试验验证了该模式在评估对海雷达测距误差方面的正确性.为大气波导条件下雷达等电子装备的使用奠定了理论基础,有利于充分发挥现有电子装备的效能.     

PJ蒸发波导模型在沿海海区的应用

根据PJ模型构建了基于Windon操作系统的蒸发波导与雷达探测威力应用软件系统;在渤海海域进行为期一个月的试验,使用S波段和C波段对海搜索雷达的探测距离进行比对,结果表明:雷达探测距离随蒸发波导高度增加而增加。     

合成孔径激光雷达大气传输特性研究

概述了合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Laser-radar,SAL)的概念和原理,分析了大气对合成孔径激光雷达传输的影响,研究了激光波长、垂直传输高度、水平传输距离、能见度、辐射源平台高度和波束仰角等对SAL的传输影响特性,通过仿真研究得出了一系列关系曲线,对合成孔径激光雷达的设计具有一定的借鉴和指导意义,为将来在SAL工程研制上选择激光波长奠定了理论基础.     

基于优化滤波的水平非均匀蒸发波导反演算法

针对水平非均匀蒸发波导反演中大气折射率剖面水平分布规律不确知和大范围海域气象参数观测难的问题,提出一种基于优化滤波的水平非均匀蒸发波导折射率剖面参数反演算法,该算法采用粒子群优化估计折射率剖面参数初始状态和描述剖面参数水平分布规律的状态转移函数,结合GPS海面散射信号波导传播的DMFT步进计算正演模型和实测GPS散射信号功率建立系统方程和观测方程,并采用粒子滤波迭代估计水平步进上的非均匀折射率剖面参数。该算法的精估计环节有效修正了粒子群估计误差在后续反演过程中导致的误差积累,保证了反演精度,并使得算法具备距离分段条件下逐段反演的能力,为远距离海域蒸发波导折射率剖面参数的反演提供了可行的方法。