MIMO雷达弹头目标微动模型及微多普勒效应

弹头目标识别是弹道导弹防御系统中最为关键的技术之一。将多输入多输出(MIMO)雷达技术和微多普勒特征分析技术引入弹道中段目标识别,可有效克服弹头隐身技术和有源干扰技术等对识别带来的困难,提高识别精度。建立了MIMO雷达中弹头目标的微动模型,给出了弹头自旋、锥旋和进动引起的微多普勒效应的参数化表达,并通过对仿真回波数据进行时频分析验证了理论分析的正确性,为弹头目标的准确识别提供了新的理论依据。     

弹道导弹再入段动态RCS特性分析

研究弹道导弹再入段动态RCS特性,有利于防空反导作战中对其进行有效探测和拦截。首先对弹道目标机动航迹进行建模,然后结合坐标转换公式获得目标姿态角变化,最后利用EDITFEKO软件实现对目标动态RCS实时仿真。针对不同再入角的机动航迹,仿真了不同雷达布站情况下目标动态RCS变化。仿真结果表明,弹道导弹侧向RCS大于正向RCS,反导预警雷达应部署在弹道导弹射程之内,使雷达对着弹道导弹侧面。仿真结果为反导预警雷达的部署提供依据。     

弹道导弹微动模型及微多普勒特征研究

通过微多普勒可以提取弹道导弹目标的微动特征,利用弹头和诱饵微动特征的差异可识别出真弹头.运用角动量守恒定理分析了弹道导弹目标在各阶段的微动形式,运用叉乘矩阵、泰勒级数等原理,推导出了弹道导弹目标的微动模型,给出了弹道导弹目标的微多普勒计算公式,从理论上分析了其微多普勒特征.利用时频分析方法从回波信号中提取了弹道导弹目标的微多普勒,从回波信号中提取的微多普勒与理论上计算的微多普勒一致,表明分析方法有效,结论正确.     

基于球体-椭球体联合模型的中段目标几何特性反演

针对弹道中段目标RCS(Radar Cross Section)序列识别问题,在分析中段目标电磁散射特性及运动特性的基础上,结合传统的基于球体、椭球体的目标几何特性反演模型,提出了一种新的利用RCS幅度相对于目标姿态角变化率反演弹道中段目标二维几何尺寸的算法,克服了传统方法需要观测到目标RCS极大、极小值的缺陷。利用仿真和暗室测量的典型弹头类目标的RCS数据,验证了方法的有效性。     

基于RCS序列的助推段弹道导弹识别

在弹道导弹的助推段,通过低分辨率雷达得到RCS序列作为识别的重要信息。由于运动特性和电磁散射特性的差异,弹道导弹在助推段的RCS序列与其他目标相比具有可识别性,但需要对其RCS序列进行处理。基于目标识别技术,详细阐述能从RCS序列中提取出的特征参数,并通过直方图、N点截图等方法给出了直观的反映。最后,将弹道导弹助推段特征与飞机、燃料舱等典型目标进行对比,得到可以作为识别参量的特征参数,并通过类内类间距离验证了有效性。     

基于2DPCA的弹道导弹目标特征级综合识别方法

为进一步提高弹道导弹目标多传感器综合识别正确率,提出了一种基于二维主成分分析(Two-Dimensional Principal Component Analysis,2DPCA)的多传感器特征级综合识别方法。该方法将多个传感器的特征集经标准化后组合成二维特征矩阵,引入图像压缩技术中的2DPCA方法进行特征提取,然后将其用于弹道导弹目标特征级融合识别。以3部雷达部署下弹头目标的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)特征融合为例进行仿真验证,结果表明:相比于传统的主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),2DPCA的识别率更高,计算复杂度更低,为弹道导弹目标识别提供了一种新的思路。     

弹体处理在提高战术弹道导弹弹头突防能力中的应用

针对美国战区导弹防御 (TMD)系统的特点 ,提出了提高中程战术弹道导弹弹头突防能力的弹体处理 (弹体分解 )方案。从弹头目标群的雷达辐射、红外辐射、减速等特性对弹体分解方案进行了分析和初步论证。最后演示了利用多目标突防挫败“战区高空区域防御”(THAAD)系统的过程     

BM弹头雷达一维像干扰初探

根据目前反导雷达使用宽带信号对目标进行一维成像,检测目标几何特征的特点,从弹道导弹(BM)弹头雷达一维像(HRRP)特征出发,参照宽带线性调频雷达成像原理,讨论了对BM弹头HRRP可采取的几种电子干扰措施,包括对BM弹头HRRP的模拟和遮盖,给出了模拟BM弹头HRRP时所需生成的各信号特征,分析了每种遮盖干扰信号的功率利用情况,最后分析了每种干扰措施的优缺点。     

基于灰色关联的预警系统目标识别

针对弹道导弹预警系统目标识别任务的特点,通过分析弹道导弹和飞机目标间的运动特性差异,采用灰色关联分析方法建立了目标类型识别模型,给出了进行目标类型识别的具体步骤。该方法直接从雷达测量数据出发,具有简单、准确的优点。具体的算例验证了基于灰色关联分析的目标类型识别模型应用于目标识别的可行性和有效性。     

临近空间前置反导目标综合识别

为了解决反导作战中目标的有效识别问题,提出利用临近空间红外探测系统配合地基雷达对弹道导弹目标进行综合识别的方案,给出了临近空间前置反导目标综合识别时序图并建立了反导作战目标综合识别模型,在此基础上,重点对空间弹道目标的光学强度序列与识别特征进行了研究,分析了弹头和诱饵的光学强度序列信号的周期性变化规律,最后提出根据弹头与诱饵对应点目标的等效温度的变化特性,提取特征参数对目标进行识别的方法。