机载雷达开关电源新型防浪涌电路设计

针对机载雷达开关电源防浪涌电路在瞬态频繁开关机情况下失效率高的问题,研究了一种新型防浪涌电路。通过将栅源驱动电路和主功率充放电回路分离,分别对两个充放电时间常数独立设计,消除相关性,实现开关电源在瞬态频繁开关机状况下的有效防冲击保护。文中对常规和新型两种防浪涌电路进行了对比分析,仿真和试验结果证明了新型防浪涌电路的有效性。该电路同时具备输入防反接功能,已广泛应用于机载雷达开关电源设计。

一种机载雷达信号级实时半实物仿真重演系统设计

针对机载雷达杂波仿真实时性差、逼真度低的问题,提出了一种基于雷达实装设备开发的实时信号级仿真重演系统设计方案.该方案采用在记录仪回放实飞回波中叠加精细化实时仿真的目标与干扰信号,并可在线调整关键信号与数据处理参数,实现了高逼真度的实时信号级仿真重演,可用于日常演训与作战研究、雷达性能验证改进等任务,具有重演效率高、涵盖内容广的特点.此外,该系统软件接口和通信方式与实装高度兼容,开发效率高且稳定性好.

基于稀疏恢复的双基地机载雷达杂波抑制方法

基于杂波谱稀疏恢复(sparse recovery,SR)的空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)技术对训练样本个数要求低,适用于杂波非均匀环境。然而在双基地配置下,杂波脊不落在均匀网格点上,这将造成网格失配,严重影响SR-STAP方法性能。针对双基地机载雷达杂波的网格失配问题,提出了一种利用杂波脊先验信息划分非均匀网格的SR-STAP方法,所提方法首先由导航系统或参数估计方法获得待检测单元的杂波空时轨迹,然后根据杂波空时轨迹和均匀划分的空间频率确定初始归一化多普勒频率集合,接着根据可调参数更新归一化多普勒频率集合,最后构造对应的非均匀字典。所提方法可适用于任意双基地配置情况。仿真结果表明,应用非均匀字典的SR-STAP方法的杂波抑制性能较传统均匀字典有较大提升,并能在非理想条件下表现稳健。

基于改进舰尾流模型和多层耦合分析的机载雷达测量建模

为提高复杂海洋环境中无人舰载机(Unmanned carrier-based aircraft, UCA)自动着舰时导航定位的准确性,研究舰尾流对机载雷达测量过程的动态影响问题,建立一种基于多层级耦合性分析的测量影响动态建模分析方法.首先,利用直接分解法和前向差分法建立一种基于离散化状态空间的时变舰尾流模型,以克服传统传递函数方法存在的局限性;其次,基于舰尾流各分量均与飞机飞行速度相关的客观事实,通过在时变系统中考虑舰尾流分量间的相互作用关系来构建一种更符合实际系统特征的分量自耦合舰尾流模型;紧接着,采用UCA姿态角变化能够改变坐标转换矩阵的思想,研究舰尾流与UCA位姿变化间的耦合联系,提出一种准确性更高的舰尾流对UCA位姿的深度影响模型;然后,以航母姿态变化对舰载雷达测量结果的影响模型为基础,通过考虑本研究场景的内在特性,建立UCA姿态变化对雷达测量结果的影响模型分析方法;紧接着,采用示意图方式获得位移变化对机载雷达测量结果的影响模型;最后,针对舰船受海洋大气(风、浪、流)干扰而出现失速这一现象,建立实际海洋环境中舰尾流对机载雷达测量结果的非线性非高斯影响分析模型.仿真实验研究验证了上述模型分析方法的有效性和优越性.

基于空时极化处理的机载雷达非平稳杂波抑制方法

针对传统方位-多普勒域空时自适应处理(STAP)方法无法区分不同模糊距离单元的杂波,难以有效抑制近程非平稳杂波的问题,提出了基于空时极化处理的机载雷达非平稳杂波抑制方法.该方法在俯仰-方位-多普勒3D-STAP方法的基础上引入回波的极化维信息,然后对回波信号进行极化-俯仰-方位-多普勒四维联合空时极化自适应处理.仿真结果表明,相对于传统方位-多普勒域STAP方法和俯仰-方位-多普勒3D-STAP方法,本文所提方法可更有效地实现对非平稳杂波的抑制.

建筑全景三维机载雷达点云信息采集方法仿真

由于机载雷达的测量误差和环境干扰等原因,采集到的点云数据可能存在噪声和缺失,且建筑物的多层结构,使得采集的点云数据之间存在位置偏差和姿态差异,导致建筑全景点云结构信息采集误差较大。为此,提出建筑全景三维机载雷达点云结构信息采集仿真。采用双向布料模拟法提取建筑顶面点云,结合归一化数字地表模型、穿透性分析、形态学开运算、约束生长等方法提取建筑全景点云,利用统计滤波算法滤除离群点噪声,采用体素中心邻近特征点的点云精简算法降低点云冗余度,并对建筑全景点云粗配准和精配准,实现建筑全景三维点云结构信息采集。实验结果表明,所提方法误差较小、完整率和采集质量较高。

基于增材制造的轻量化机载雷达结构设计

随着雷达行业的发展,机载雷达向着大功率、轻量化方向发展,传统的设计方式已经难以满足机载雷达结构多功能、轻量化设计需求。为了满足某发射功率大、高功率待机时间长、质量要求严格的机载雷达的散热、承载、质量要求,文中首先根据结构接口要求与散热要求,设计出集成散热功能和承载功能的雷达结构;然后进行拓扑优化,并对优化后的模型进行结构重构;最后对该结构进行点阵设计,得到一种散热风道和承载结构一体化的轻量化高集成机载雷达结构。该雷达结构满足结构强度和散热要求,且其质量小于限制要求,为机载雷达轻量化设计与一体化设计提供了一种设计思路。

基于NSGA-Ⅲ的机载雷达空空射频隐身探测参数设计

目标探测任务要求雷达具备较大的发射功率,但这又会增大其辐射特征,从而降低射频(radio frequency,RF)隐身性能,因此如何权衡RF隐身与探测性能成为机载雷达RF隐身探测的难点问题。为此,本文提出一种用于机载雷达空中运动目标RF隐身探测的多目标优化参数设计方法。所提方法首先建立空中运动目标射频隐身探测多目标优化模型;然后利用非支配排序遗传算法Ⅲ(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)对该模型求解,获得帕累托最优解集;最后采用层次分析逼近理想解排序法对候选解集进行多属性决策获得最终方案。数值实验结果表明所提方法可有效应用于空中运动目标射频隐身探测参数设计。

一种基于AIS数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法

在海上监控中,机载雷达系统常因系统误差导致目标定位不准确,影响航行安全和管理效率.为此提出了一种结合自动识别系统(AIS)数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法.首先通过时空对准与数据关联算法匹配AIS目标和雷达探测目标,确立对应关系;然后使用AIS数据作为基准,运用多维特征误差阈值的收敛条件控制,实现对雷达探测目标航迹数据误差的实时修正;最后通过实地收集的AIS数据与雷达数据进行了试验设计与验证.试验结果验证了所提方法能够有效地自动检测并校正系统误差.

电网全景输电线路三维机载雷达点云信息采集研究

针对电网输电线路全景信息采集难度大、点云信息处理不准确等问题,提出了一种电网全景输电线路三维机载雷达点云信息采集系统。该系统通过对机载雷达信号处理系统设计和采集设备的选型,实现机载雷达硬件的设计和选择;采用激光雷达与惯性测量单元相结合的方式实现对输电线路点云数据更精确的采集;利用点云数据中的颜色信息和强度信息相结合的方式对点云数据进行分类处理,实现对点云数据信息的处理。通过实验验证了系统的采集误差比只采用激光雷达采集的误差小,且最大为0.21,最小为0.08;系统对不同物体的分类正确率不同,对输电线路分类正确率能达到97%,且较传统方法和单一的基于强度信息的点云数据处理分类方法正确率高。

咬定青山不放松——中国机载雷达发展历程的精神回顾

一路走来风云激荡,从单脉冲到脉冲多普勒,从机扫到相控阵雷达,中国机载火控雷达发展的历次跨代,为陆海空各类飞机提供了数以千计雷达装备,为航空工业高质量发展提供了重要保障力量。

互质阵列无人机载雷达空时自适应处理技术现状

激光雷达多在有人直升机上搭载,但因直升机能使用的区域有限,加上成本较高,作业范围基本在220~500kV千伏的高压骨干线路,故无法覆盖<110kV的线路,但该线路所占的比重较大,因而多旋翼无人机以其“个头”小,灵活性高,搭载激光雷达巡视的应用,在弥补直升机的缺陷上起了突出的效果。长久以来,多旋翼无人机在线路日常巡视、保供电巡视、台风过境后堪灾巡视等实际作业中,多借助光或红外相机搭载,而在三维建模上,要实现对电网线路导线、杆塔的坐标的精准定位,则需在激光雷达扫描的细节上,以精准的扫描,建立起与周围环境的关系,进而让实际作业的效果更高。同时,无论是在军用领域还是在民用领域,无人机载雷达均能对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪。

基于机载雷达数据的输电线弛度在线监测系统设计

架空输电线弛度是电力架线施工验收的重要指标,为解决利用传统经纬仪测量弛度受通视条件限制且测量范围小的问题,设计一种基于机载雷达数据的输电线弛度在线监测系统。利用模糊统计法对雷达数据进行分类,提取测点数据利用悬链方程进行弛度拟合分析,数据无线通信满足在线检测要求。所设计的弛度在线监测系统应用于施工现场,系统运行稳定且最大误差不超过±1%,能够有效解决检测中面临的复杂地形、线路大跨度远距离弧垂测量难度大的问题,能够实时指导现场施工,且低成本,具有较好的推广应用价值。

基于机载雷达技术在南方山区地形测绘的探讨

文章主要分析机载雷达技术在山区地形测绘中的具体应用,结合工程实例,分析机载雷达技术的应用方法,从飞行设计、坐标与高程转换的角度出发,分析机载雷达技术在山区测绘中常见的问题,明确机载雷达技术的优化措施,发挥机载雷达技术的优势,实现山区测绘的目标。

基于小波变换的机载雷达测绘遥感影像信息数据融合方法

在融合机载雷达测绘遥感影像信息数据的过程中,由于原始机载雷达测绘遥感影像反馈信号在频域分布上具有多元化的属性,导致融合后影像的质量相对较低。为此,文章提出基于小波变换的机载雷达测绘遥感影像信息数据融合方法。该方法通过在小波变换设置了以频率为基准的窗口函数,并结合遥感影像反馈信号所处频域与频率函数状态之间的关系,建立了待分析遥感影像信号与频率窗内的高频频域分布参数之间的乘积关系,从而得到所需的信号频谱特性,在进行机载雷达测绘遥感影像信息数据融合阶段,结合遥感影像反馈信号与有限区域范围之间的关系,对其进行适应性融合。测试结果表明,融合后影像在完整度、清晰度以及综合质量方面均处于较高水平。

机载雷达告警接收机发展现状及趋势

随着信息技术的发展和空战模式的改变,机载雷达告警接收机(RWR)成为现代战机不可缺少的电子战系统。为了更好地理解机载RWR,该文从接收机体制角度考虑,将机载RWR的系统架构划分成两个阶段,对每个阶段的特点和组成进行了分析。接着详细阐述了机载RWR的信号处理流程,并且梳理了与信号分选、信号识别和威胁评估相关的技术。最后,从实际运用出发,系统总结了机载RWR在复杂电磁环境中和应对新体制雷达中面临的挑战以及未来的发展需求。

机载雷达航测技术在滩涂大面域测绘中的应用研究

以研究如何高效实现大面域滩涂激光雷达测绘,同时更准确地反映滩涂地形结构为目的,运用地形模块分类建模方法,将水域、山丘、坡地等地势结构分类重组,通过MATLAB软件BP神经网络工具箱调用数学模型对上述各种地形模块进行训练学习,并用于BJ岛整体点云数据建模分析。通过实地调研及遥感微型俯视图对比分析,得出地形模块分类建模方法进行激光点云建模能够更好地反映滩涂复杂地形的结构变化、地势起伏特征的结论。

双基地机载雷达杂波和主瓣压制干扰抑制方法

当干扰从雷达波束主瓣进入时,传统的空域抗干扰方法不仅无法抑制主瓣干扰,还会引发主瓣畸变、旁瓣抬升等问题,严重影响机载雷达目标检测性能。针对该问题,提出了一种基于双基地配置的机载雷达杂波和主瓣压制干扰抑制方法。该方法首先针对主、辅雷达分别形成多个相邻空域波束;然后,对波束形成后的数据进行脉冲多普勒(pulse Doppler,PD)处理,并在距离-多普勒域对主、辅雷达的干扰信号进行配对处理。在此基础上,在主、辅雷达对应的多普勒通道通过时域自适应滤波抑制干扰;最后,联合相邻波束的数据通过降维空时自适应处理(reduced-dimension space-time adaptive processing,STAP)抑制剩余的杂波。仿真结果表明,所提方法能够有效抑制杂波和主瓣压制干扰,与传统采样矩阵求逆(sample matrix inversion,SMI)方法和局域联合处理(joint domain localized,JDL)方法相比,对信干噪比性能分别改善了约20.6 dB和21.5 dB。

端射阵机载雷达稀疏恢复非平稳杂波抑制方法

针对端射阵机载雷达杂波谱存在的距离非平稳问题,提出了一种基于稀疏恢复的距离模糊杂波抑制方法。该方法首先通过稀疏恢复理论建立杂波回波数据的欠定方程,并结合欠定系统局灶解法求得杂波的空时谱分布,重构出每个距离门的杂波协方差矩阵;然后,以最远可检测距离单元为参考单元对杂波数据进行补偿,并进行目标约束;最后,基于补偿后的数据进行空时自适应杂波抑制处理。与传统端射阵距离模糊杂波谱补偿方法相比,该方法的杂波协方差矩阵估计精度高,杂波抑制性能更优。理论分析和仿真结果验证了该方法的有效性。

基于中值对消ACSI算法的机载雷达杂波抑制研究

杂波抑制干涉(Clutter Suppression Interference,CSI)是一种常见的雷达信号处理方法,其高效抑制雷达接收回波中的地杂波干扰,可大大提高机载合成孔径雷达地面动目标指示(SAR/GMTI)的信杂噪比。然而,由于杂波抑制算法要实时进行大量滤波权系数的计算,因此其在工程中的实现较为困难。基于此研究背景,本文对机载雷达地杂波进行了建模,分析了CSI、ACSI(Adaptive Clutter Suppression Interference)和中值对消ACSI三种杂波抑制算法的原理和性能,并进行了工程实现。由工程实验结果可知,三种算法均可提高机载雷达信杂噪比,从而提高动目标识别能力,其中中值对消ACSI算法虚警概率最低,性能提升最大。