中微子探测技术的发展及其军事应用前景

中微子穿透性强,传播速度快,是信息的绝佳载体。近年来随着中微子技术的快速发展,中微子的应用前景越来越受到关注。文章介绍中微子物理的研究概况、探测技术的发展动态及其潜在应用,并从对核设施的探测、深海通信及核武器销毁等方面介绍其军事应用前景。     

尾流模拟火箭弹空中弹道对模拟尾流生成区域的影响

为了研究尾流模拟火箭弹的空中弹道特性对模拟尾流区域的影响,建立火箭弹质点外弹道模型、阻力板和发动机空间运动微分方程以及连接绳的受力模型,得到火箭弹无控飞行、空中转向、空中分离至爆索展开入水全过程的空间运动微分方程。对尾流模拟火箭弹全程弹道进行仿真分析,着重分析不同初始射击诸元对爆索空中弹道的影响,探究初始发射角、脉冲发动机的喷管数量、点火时间以及火箭弹空中分离时间对模拟尾流生成区域的影响。仿真结果表明：初始发射角为15°时火箭弹射程和最大射高相对比较合理;火箭弹空中转向角度依赖于脉冲发动机总冲量,与点火时刻无关;空中分离时刻对爆索入水发泡区域影响不太明显,在满足转向要求和发泡区域要求的情况下应该尽早完成空中转向和分离。     

采用随机几何工具的终端直通通信接入控制方法

针对现有具备终端直通（Device-to-Device, D2D）功能的蜂窝网络的干扰管理问题,提出一种新型的采用随机几何工具的D2D通信接入控制方法。利用随机过程理论以及随机几何工具建立模型分析邻近基站和D2D通信对蜂窝通信的影响,并推导蜂窝业务接入失败概率表达式。基于该表达式能够计算网络允许的最大D2D用户密度,辅助D2D通信接入控制实现干扰管理。仿真证明基于所提数值计算方法获得的估计结果与蒙特卡洛仿真结果相符,且通过合理限制D2D用户密度和D2D用户发射功率可满足指定的蜂窝业务接入失败概率要求。     

基于FDBN的空中目标威胁评估方法

为了更好地处理各类探测数据中的模糊性和不确定性,通过模糊化方法将威胁评估动态贝叶斯网络局部进行模糊化处理,处理后的动态威胁值进行解模糊的方法转化为概率域的知识,这样不仅简化了网络结构,同时结合模糊理论的知识表达能力和DBN的强推理能力。最后将相应观测证据输入到简化后的DBN网络中,相应仿真研究表明,该方法能有效地对空中目标威胁度进行实时评估。     

基于Neyman-Pearson准则的自适应门限干扰抑制算法

针对制约变换域通信系统抗干扰性能的门限抑制问题,提出了基于Neyman-Pearson准则的自适应门限干扰抑制算法。从硬件实现角度,通过干扰提取模块和自适应门限比较器,建立干扰抑制系统;根据环境频谱,基于高斯分布和N-sigma原理,确定初始门限和虚警概率;提出了基于Neyman-Pearson准则的自适应门限算法,在约束条件下保证检测概率最大化。仿真结果表明,该自适应门限算法能够有效抑制多音干扰和线性调频干扰,干扰的剔除效果较好;同时具有良好的检测性能,较传统的双门限检测概率提高约3.14%的性能增益。     

基于线性预测的雷达航迹压缩算法

雷达通信手段遭到破坏时,目标航迹数据无法传输,可以采用北斗短报文进行应急传输。针对北斗短报文通信容量有限的问题,提出一种基于线性预测的雷达航迹压缩算法。采用线性预测的方法将雷达获取的目标航迹进行分段直线拟合确定航迹的特征点,用特征点代替航迹进行传输实现对航迹的压缩。仿真结果表明:该算法具有非常好的航迹压缩效果。     

基于卷积神经网络的空中目标粗分类研究

空中目标的准确分类与识别是防空作战的关键环节。将卷积神经网络应用到空中目标粗分类任务。实验基于Alex Net卷积神经网络模型,并利用建立的小规模数据集进行微调训练,从而提取目标特征并进行分类识别。再和利用HOG特征的分类方法进行对比实验,发现前者具有较大准确率的提升。得出利用卷积神经网络提取的特征具有更强大的表示目标的能力,为进一步实现跟踪空中目标打下实践基础。     

航空短波数据链动态TDMA协议设计

航空短波数据链是民用航空通信系统不可或缺的通信手段之一。针对短波资源有限、传输速率低的特点,提出了航空短波数据链动态TDMA协议,引入短波微时隙的使用,进一步提高信道利用效率,增加了系统容量,满足短波业务实时变化的需求。设计了航空短波数据链系统的仿真场景,分析了动态TDMA协议给航空短波通信系统带来的性能提升。仿真结果表明,设计的动态TDMA协议可以满足数据链的应用需求。     

TDS-OFDM雷达通信共享信号波形设计

在使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号的雷达通信一体化系统中,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)和导频的存在,使得共享信号在自相关运算中出现较高的副瓣电平,严重影响雷达检测性能。针对这个问题,提出一种新的基于时域同步OFDM(Time Domain Synchronization OFDM, TDS-OFDM)的共享信号形式,该信号利用训练序列填充保护间隔,同时完成同步与信道估计,从而避免了CP副瓣和导频副瓣的出现。首先分析TDS-OFDM共享信号的模糊函数,然后通过训练序列的优化设计,有效降低TDS-OFDM信号的距离峰值副瓣,同时保持训练序列自身良好的自相关性能。理论分析与仿真表明,相对于CP-OFDM,TDS-OFDM共享信号更加适用于雷达通信一体化系统。     

多序列跳频在AWGN信道下抗部分频带干扰分析

常规跳频易受跟踪干扰影响,用信道表示信息的多序列跳频系统,具有良好的抗跟踪干扰性能。为检验多序列跳频在非跟踪型干扰下的通信效果,建立了多序列跳频在AWGN信道下的传输模型,分析了多序列跳频抗干扰的原理,研究了噪声环境对多序列跳频抗部分频带干扰性能的影响。理论分析和仿真结果表明,多序列跳频在信噪比为15 dB～30 dB且为最坏部分频带干扰的条件下,误码率为10-5所要求的信干比低于常规跳频2.2 dB～2.31 dB,具有良好的抗部分频带干扰能力。