星载InSAR均匀相位构形的空间基线稳定性

星载InSAR(干涉式合成孔径雷达)在对地观测任务中具有广泛的应用,其空间基线随卫星编队平台的运动而变化。本文基于卫星编队的构形原理,定义了星载InSAR均匀相位构形。根据干涉测量原理定义了相关基线及其稳定度,研究了不同均匀相位构形下星载InSAR的基线稳定性。     

基于GEO SAR辐射的星机协同融合探测系统

为提高机载平台对隐身目标的探测能力,提出一种基于地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)辐射、多个机载平台接收的多基雷达协同探测系统,该系统具有覆盖范围广、机载射频隐身、生存能力强等优势.分析了星机协同的作战优势,可获取目标RCS空间闪烁增益、双基RCS增益以及融合增益.分析了星机双基协同探测威力与多基融合探测威力,可提高隐身目标探测距离.通过仿真实验验证了分析的有效性.     

考虑地球曲率的三维目标APBR跟踪算法

针对机载被动双基站雷达(Airborne Passive Bistatic Radar,APBR)三维目标跟踪问题,提出一种杂波环境下考虑地球曲率的航迹起始与目标跟踪算法.在地心地固坐标系中建立包含地球曲率的目标运动模型和测量模型.利用多帧测量构建对数似然比函数,并通过遗传算法求解最优值,获得目标的三维状态初值.最后,利用概率数据关联结合扩展卡尔曼算法对杂波环境下的目标进行状态估计.仿真结果表明,所提方法比不考虑地球曲率的方法能获得更好的估计性能.     

基于自适应Kalman滤波算法的航空发动机可测参数及其偏离量估计

针对采用估计可测参数偏离量建立航空发动机机载自适应模型的方案中,可测参数偏离量估计的问题,引入了CA(Constant Acceleration)模型,建立了简化的可测参数状态方程和测量方程,采用自适应Kalman滤波算法直接估计可测参数,由估计出的可测参数与发动机非线性模型计算的额定值之差,获得可测参数偏离量.为解决因简化的状态模型系统误差较大,采用标准Kalman滤波会出现估计严重偏离真值的问题,分析了标准Kalman滤波准则和状态模型误差对滤波结果的影响,采用动态调整状态预报在滤波估计结果中权重的策略,给出了单因子自适应Kalman滤波算法准则及递推公式,使滤波估计准确.对不同的可测参数分别采取序列滤波的方法,减少了运算量.以仿真产生的发动机测量数据为例,对系统模型和所设计的算法进行验证,计算结果表明,所设计的滤波算法具有很快的收敛速度和计算速度,结果优于标准Kalman滤波算法,具有更好的估计精度和一定的工程应用价值.     

基于惯导信息卫星定位与景象匹配的导航方法

针对飞行器在卫星信号失效时导航精度变差的问题,提出一种基于惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)、卫星定位与景象匹配的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)载机平台组合导航方法。首先根据INS、卫星定位与景象匹配的数学模型,构造了对应的量测方程,然后应用卡尔曼滤波(Kalman Filter, KF),对不同的量测推导了对应的滤波算法。其中对于卫星数据与景象匹配数据,通过扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)进行了线性化处理。该方法不要求卫星数据直接提供定位信息,故在卫星数较少时也可以应用。仿真实验中,当卫星信号部分缺失时,本文方法能获得比INS与卫星组合定位方法更小的位置误差,在包含卫星信号时,也能提供比INS与卫星组合定位方法更优的精度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

“雷达慧眼”:合成孔径雷达

在北约空袭南联盟的大规模军事行动中,大约动用了50多颗卫星在太空助阵,其中两颗“长曲棍球”雷达成像侦察卫星引人注目,这种卫星是目前世界上惟一的一种军用雷达成像侦察卫星,星上的关键设备是高分辨率合成孔径雷达,它能克服云、雾、雨、雪和黑夜等限制,实现全天候、全天时侦察,其探测目标的真实性、准确性、可靠性是普通雷达所不能比拟的,素有“雷达慧眼”之美誉。     

机载光电探测设备对地定位算法及其仿真分析

提出了一种基于机载光电探测设备数据和惯导信息的对地定位算法,可以实时地解算出地面目标的经度、纬度和高度等地理坐标信息,用于装定或引导精确制导炸弹打击目标。通过引入蒙特卡罗模拟计算方法对目标定位精度进行了仿真分析,指出各测量组件误差对定位精度影响的大小,为各测量组件的误差分配和系统的整体设计提供了理论指导。从定位方案和仿真结果可以看出,该方法具有对地形鲁棒性强、实时性好和计算稳定性高等优点,适合于复杂的战场环境。     

基于SAR成像对隐身飞机维护的评估

空战是现代战争中最主要的作战样式,而隐身飞机在空战场中发挥作用越来越明显,各国军事研究的重点也突出表现在隐身飞机的研制以及提高隐身飞机的战场生存率上。国内的研究机构对其研究的热点大部分集中于雷达散射截面(RCS)的计算和分析,利用国外某新型隐身飞机,从其不同状态出发,进行合成孔径雷达(SAR)仿真成像,并通过分析散射系数变化与发现概率之间的关系,对隐身飞机损伤部分进行快速有效的维护,提高维护效率,具有重要的军事价值。     

LiDAR点云纹理特征提取方法

针对图像纹理应用于LiDAR点云分类过程中存在的多义性问题,提出点云纹理特征的概念。该特征属性反映了点与其邻域点的属性值分布情况,提取过程基于KD树数据检索结构和灰度共生矩阵算法。分析搜索邻域、移动步长和灰度等级等参数对点云纹理特征的影响,并利用支持向量机分类方法验证点云纹理特征,可以有效地辅助高程和强度信息以改善LiDAR点云的地物分类结果。实验还证明了相比于栅格格式的图像纹理特征,点云纹理特征约束的地物分类具有更高的分类精度,并且点云纹理特征在微小地物的甄别和水陆的区分方面具有突出的能力。该特征的这些优秀特性可以为海岸带机载LiDAR数据的精细化分类、海岸带高精度DEM构建和海岸线提取等工作发挥重要作用。