航天返回舱雷达探测技术研究

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取黑障区目标回波特征,提出了基于鞘套快时变特性的目标检测方法;设计了返回舱黑障区认知探测流程,将其应用于多频段雷达装备成功完成了多次返回舱探测任务,保障了黑障区稳定跟踪,基本解决了航天返回舱黑障区雷达探测问题。

面向高机动目标检测的激光雷达探测图像分角域识别方法

高速移动和快速变换的运动模式容易导致目标模糊,从而无法准确识别目标的轮廓、形状和位置。为此,提出了面向高机动目标检测的激光雷达探测图像分角域识别方法。首先,通过邻域范围内像素点距离异常检测,去除激光雷达探测图像中的噪声和异常信号;然后,利用L-R算法解决目标高速移动造成的图像模糊问题;最后,采用基于互信息的自适应角域划分方法将图像分割成不同的角度域,并通过卷积神经网络在各角域中进行高精度目标识别,以实现高机动目标激光雷达探测。实验结果表明,该方法能够有效去除高机动目标造成的激光雷达探测图像模糊现象;相较于其他传统方法,该方法的目标识别率和全类平均精度较高、单图识别平均耗时较低,具有良好的识别效果。

激光雷达探测技术专题征文通知

为及时总结和汇集激光雷达探测技术的研究现状和最新进展,促进和引导我国新概念、新体制雷达探测技术的进一步发展,《雷达学报》拟于2025年上半年推出“激光雷达探测技术”专题。专题主编为国防科技大学胡以华教授,西安理工大学华灯鑫教授,中国海洋大学吴松华教授,中国科学院合肥物质科学研究院刘东研究员,中国科学院上海技术物理研究所黄庚华研究员,先进激光技术安徽省实验室陈育伟研究员。

旋翼无人机目标雷达探测技术研究进展

旋翼无人机因其垂直起降、低空飞行和长时间滞空悬停等优势,在军事和民用领域被广泛使用,然而旋翼无人机的泛滥和非法使用也给社会秩序和国家安全带来了严峻挑战。雷达探测技术是无人机探测领域的关键技术之一,在无人机探测识别方面具有不可替代的优势。首先介绍了旋翼无人机的特性与探测难点,其次重点分析了3种旋翼无人机雷达探测技术的基本原理和特点以及基于人工智能的识别技术,最后探讨了未来旋翼无人机雷达探测技术的发展趋势和研究方向,为解决基于雷达系统的旋翼无人机探测识别问题提供了一定的参考。

首要教学原理下反导预警雷达探测技术课程教学改革

针对反导预警雷达探测技术课程教学中存在的基础衔接不流畅、高阶挑战有差距、理实一体落实差问题,以“为战育人”为核心导向,引入首要教学原理,提出了课程的“聚焦问题-激活旧知-示证新知-应用新知-融会贯通”五步教学方法.教学实践表明,该教学方法用于反导预警雷达探测技术课程教学改善效果明显.

基于新型高功率微波的雷达探测技术研究

本文研究提出一种新型高功率微波窄脉冲,能够具备雷达探测能力,适用于解决单脉冲探测雷达功率不足的问题。新型高功率微窄脉冲为ns级脉冲信号,具备中心载频信息并且具有超高重频、超高功率、超高带宽的特性。根据该脉冲特性,本文深入探索提出一种基于新型高功率微波的雷达探测方法,该方法采用基于脉冲路径编码压缩的物理脉冲压缩方式获得一种新型高功率微波窄脉冲,通过单脉冲探测的方式实现对目标探测侦察。经数值仿真模拟与实际测量对比分析表明,对于探测雷达系统而言,基于脉冲路径编码压缩方法能够在现有功率源基础上提高20 dB以上的信号增益。通过多目标探测实验验证,新型高功率微波雷达系统能够有效探测目标,其系统距离测量精度误差小于5‰。实验证明:新型高功率微波窄脉冲具有雷达探测能力,能有效提高系统探测功率,提升系统探测距离。

《现代雷达》专题征稿通知 “无人机特性与雷达探测识别技术”专题

无人机在战场监视、情报侦察、电子对抗、精确打击等方面的广泛应用,改变了现代战争的作战样式、作战进程和指挥方式,极大地提高了战争的效费比。由此,反无人机成为夺取战场主动权的制高点。

《现代雷达》专题征稿通知 “无人机特性与雷达探测识别技术”专题

无人机在战场监视、情报侦察、电子对抗、精确打击等方面的广泛应用,改变了现代战争的作战样式、作战进程和指挥方式,极大地提高了战争的效费比。由此,反无人机成为夺取战场主动权的制高点。雷达对无人机的探测识别是反无人机的核心关键,也是当前学术界研究的热难点。无人机不仅RCS小、速度慢、机动性强,而且具有复合材质、种类繁多、结构各异。现有防空警戒雷达、低空监视雷达对无人机及时发现难、稳定跟踪难、准确识别难。同时,考虑到城市作战、电子干扰等复杂环境,雷达对无人机的探测识别面临着一系列难题亟待解决,包括无人机蜂群与鸟群识别、小型固定翼无人机探测与识别、城市背景下微小型悬停无人机探测、携弹固定翼无人机识别等。由于反无人机作战的迫切需求,近年来,国内外学者掀起了无人机雷达探测识别技术研究的热潮。

地质雷达探测技术在复杂地质岩土勘察中的应用

在建筑工程中,岩土层勘察对保证地基稳定至关重要,钻探、微测井等手段仅能获得某些部分点位的岩土层资料。文中阐述了地质雷达探测通过不同界面电性差异反映空间整体岩土性质的变化特点,在岩土层勘察中,地质雷达的参数设计、资料处理及岩土层信息解释等结果表明,该项技术可提供全工程区的岩土勘察资料,为工程设计与施工提供可靠保证。

基于多普勒雷达探测技术的沿海地区暴雨预警方法

依靠单一的波束反射率特征信息,其预警结果的虚假警报比例较高,对此,提出基于多普勒雷达探测技术的沿海地区暴雨预警方法。运用多普勒雷达探测技术捕捉雷达波束反射因子后,提取隐藏的径向辐合参量,得到全面的天气雷达数据,并通过退速度模糊方法进行数据修正。以梯度下降算法为核心,对目标气象数据进行反演分析。通过TITAN算法识别暴雨云团,建立雷达回波特征匹配方法明确暴雨云团状态。最后,通过WSR-88D探测算法计算暴雨指数,实现沿海地区暴雨预警。结果表明,所提方法的虚假警报比降低了17%与24%,准确完成了沿海地区的暴雨预警。

基于雷达探测概率的干扰效能评估

对电子战中压制式干扰的干扰效能的有效评估问题进行了研究。首先分别利用无干扰状态和干扰状态的雷达探测距离求解了信噪比和信干比的表达式,进而建立了两种不同状态下的探测概率模型。然后通过模拟干扰机的自卫干扰和支援干扰场景,在设置雷达参数和干扰参数后,仿真比较了3种不同RCS的目标在上述两种干扰模式下雷达探测概率的变化。最后对压制干扰效能进行了科学评估。评估结果表明:干扰机的压制干扰能够有效降低雷达探测性能,自卫干扰时,大幅提升自身的安全性;支援干扰时,提高目标机的突防生存力。

基于OSG的三维雷达探测范围构建与优化实现

为了帮助指挥员在电子对抗中准确判断态势,研究三维雷达探测范围构建与优化实现技术。基于Open Scene Graph(OSG)三维图形引擎,结合雷达探测范围二维包络线和雷达天线垂直方向图函数,实现了三维雷达探测范围的通用计算方法。针对雷达数据量大、数据实时更新的特点,分2个阶段进行优化:降低算法复杂度,优化计算方法;使用OSG的多线程技术,对计算绘制过程进行并行处理。通过试验与分析,验证了本文方法的高效性。

地质雷达探测技术在复杂地质岩土勘察中的应用

地质雷达探测技术在复杂地质岩土勘察中的应用基于对传统地质勘察方法的不足与需求。钻探、地层观测等传统地质勘察方法在复杂地质条件下存在一定的局限性,譬如受地质构造的影响、勘探深度有限、时间成本高等,迫切需寻求一种高效、准确的勘察手段来应对。地质雷达探测技术以非侵入性、高分辨率的地球物理勘察方式,且具有快速、高效、准确的优势,在复杂地质岩土勘察中得到了广泛的应用。深入到地质灾害防治、城市地下管线勘察、地下工程设计等各个领域,不断创新与应用推动了地质勘察领域的发展,为工程建设与地质灾害防治提供了强有力的技术支持,发挥出越来越重要的作用,具有重要的科学研究与工程应用价值。

穿透层层迷雾的“千里眼”——雷达探测技术的发展故事

天空浩瀚,人们如何实时监测飞机的速度和所处的方位?大海茫茫,如何精确测量船只航向,规避障碍和危险?疾风、暴雨等极端气候来袭,人们如何精准预测并提前防范?雷达不仅是人类观风云、知天象的“千里眼”,还在军事、民航、科研等领域有着广泛应用。

隧道地质雷达探测与安全隐患识别技术

隧道工程安全管理工作是保障人民生命财产安全至关重要的环节。地质雷达探测技术是一种有效且非破坏性的探测手段,广泛应用于隧道工程。文章对地质雷达探测技术原理,发展过程,应用现状及在隧道安全隐患识别等方面的应用进行了深入探究。本文首先对地质雷达探测技术关键参数及影响因素进行分析,其次对其在隧道建设前期地质条件探测,施工期围岩变形监测及运营期结构病害检测等方面的应用进行探讨。本文结合案例分析论证地质雷达探测技术和安全隐患识别技术在其中的综合运用,并给出优化意见。

高密度建成区暗渠清淤施工中地质雷达探测技术的应用与优化

暗渠作为排水系统的重要组成部分,对于城市的正常运行和居民的生活质量具有重要影响,如何高效、准确地进行暗渠清淤施工,提高清淤效率,成为城市建设和管理的迫切需求。鉴于此,本文针对高密度建成区暗渠清淤施工中地质雷达探测技术的应用展开详细分析,从多元化角度系统论述具体优化措施,为进一步提高施工质量奠定坚实基础。

北京地区对流层中上部云和气溶胶的激光雷达探测

介绍了近年来研制的一台多波长激光雷达及其探测对流层高云和气溶胶的实验 ,并依据探测结果重点分析了北京 2 0 0 0年 1月至 4月对流层上部云和气溶胶在 5 32nm波长的消光系数分布特征。结果表明 :从 6km至 1 1km的气溶胶光学厚度值在 0 0 1 5 2至0 0 2 84之间变化 ,均值为 0 0 1 92。从 6km至 1 1km的云光学厚度值在 0 0 1 4至 0 2 3之间变化。观测到的单层高云的厚度最大为 6km。 4月 6日 ,近年来最强的一次沙尘暴袭击北京。 4月 7日北京地区无可见云 ,激光雷达探测结果表明 ,从 4km至 1 0km高度范围内 ,存在一层厚度约为 6km的气溶胶粒子层 ,消光系数峰值处于 8km附近 ,比晴天无云时的消光系数值约大一个数量级。估计这是一层沙尘气溶胶 ,系由远距离输送至北京形成的。

复杂环境影响下雷达探测范围三维可视化

提出了一种复杂环境影响下的雷达探测范围三维可视化方法。该方法以雷达方程为基础,主要考虑地形和电磁干扰影响下的雷达探测范围三维可视化。首先利用均匀采样法建立自由空间中的雷达探测范围模型,然后在获取数字地形高程的前提下,基于光的直线传播原理提出一种雷达探测范围受地形影响的算法,并实现了地形影响下的雷达探测范围三维可视化;以干扰方程为基础,实现了多干扰源情况下雷达探测范围三维可视化。利用基于视点的雷达模型简化方法,有效地提高了绘制速度。实验结果表明,该方法不仅效率高,而且能真实直观地展现雷达探测范围。

巴丹吉林沙漠横向沙山沉积GPR雷达探测研究

应用GPR雷达探测技术对巴丹吉林沙漠东南部呼都格吉林和诺日图两个典型横向沙山迎风坡剖面探测结果表明:GPR雷达探测可以清晰地揭示沙山距地面20～30m深度内的沉积构造信息,并可模糊地揭示其下的湿砂层部分信息;该横向沙山迎风坡地貌与沉积自坡底至坡顶可依次划分为底部湖滨草-灌丛沙堆相、下部单一横向沙丘相、中部复合横向沙丘相、顶部星状沙丘相等类型;横向沙山迎风坡现代沙丘下伏有相当连续且厚度巨大的沉积序列;沙山内部存在巨厚持水湿砂层,干、湿砂界面大致平行于沙山表面,其深度在沙山中、上部在20～30m深度处变化,在沙山下部接近地表;沙山内部湿沙水分很可能来自降水,并对沙山发育起着重要支持作用;湖泊水可能主要来自沙山内部水分下渗迁移;沙山间湖泊可能是沙山或沙漠发育到一定阶段的必然产物。

铁路路基雷达探测数据的处理

分析铁路路基雷达探测数据失真的主要原因,参考雷达探测在其他领域里的应用成果,设计相应的数据处理方法,最大限度地消除其影响。对轨枕中钢筋形成的多次波反射,采用抛物线拉冬变换法消除。对铁路沿线设施和通讯工具产生的随机噪声,采用小波域KL变换的方法去除。为弥补雷达探测剖面图对薄层和深层分辨率的不足,采用高通滤波和瞬时相位法加以提高。分别设计相应的数据处理算法步骤,采用VC和MATLAB混合编程技术实现。对2000年沪宁线路基雷达检测数据处理的结果表明:设计的数据处理方法具有计算速度快、通用性强、参数少的特点;处理后的雷达探测数据图像深部信号强、界面分层清晰,显示病害位置突出。