基于FAST和Sobol指数法的雷达系统效能敏感性分析

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)和Sobol指数法,分别从频域和时域对建立的评估模型进行敏感性分析。在基于FAST进行敏感性分析时,提出了21维输入指标所对应的特征频率集的选取方法;在基于Sobol指数法进行敏感性分析时,考虑了二阶及高阶敏感性指数的影响。对比FAST和Sobol指数法的分析结果,两种方法获得的敏感性分析结果具有较好的一致性。其中,功率和频率为对空探测雷达系统的主要影响指标,为雷达系统的研发和升级提供了可靠性依据。

一种低功耗低成本便携式战场侦察雷达系统设计

战场侦察雷达需求高集成、轻量化、低功耗、低截获概率的特点,同时又要保证高可靠和便捷使用。针对战场侦查雷达设计需求,从系统体制选择、硬件架构设计、软件架构设计和分系统实现方式设计等方面进行了探讨,设计一款低功耗低成本便携式战场侦察雷达系统。

非合作式双基地雷达系统设计与验证

非合作双基地雷达在目标探测的安全稳健等方面展现了优越的性能。本文首先从双基地雷达同步这一关键问题出发,分析合作和非合作双基地雷达的差异,推导非合作双基地雷达目标定位原理。进一步设计非合作双基地雷达系统,解决时空同步问题,提取直达波和目标散射波的特征参数,解析两者路径差、接收方位、俯仰等信息,最终求解目标接收距离,实现目标定位。雷达协同探测试验采用实测数据验证了非合作双基地技术体制的可行性,为目标探测定位提供了有效的方法。

动平台分布式雷达系统动目标低比特数据检测算法

动平台分布式雷达系统可有效提升系统的生存能力和探测性能,但运动平台之间通常采用无线传输方式,难以配备大通信带宽以传输完整的信号数据,给雷达系统的高性能检测带来极大挑战。由于低比特量化技术可显著降低分布式系统的通信传输代价和计算资源消耗,该文针对低信噪比弱信号环境下提出了动平台分布式雷达系统的低比特量化运动目标检测算法。首先,根据系统资源将各节点的多脉冲观测数据选择对应位数的低比特量化器进行量化,推导了关于量化器和多个目标状态的似然函数。其次,证明了低比特量化数据对应似然函数关于未知目标反射系数的凸性,并基于该特性设计了多普勒频移和反射系数的联合估计器。然后,针对探测区域中存在的多个状态未知目标设计了多目标检测器,推导了其恒虚警率门限。最后,通过推导系统的渐近性能设计了最优低比特量化器,在保证系统鲁棒性的同时有效提升了系统的检测性能。仿真实验分析了所提算法的检测与估计性能,结果证明了所提算法在低信噪比弱信号环境下的有效性,同时表明低比特量化数据可在仅占用低于20%通信带宽的基础上实现接近高精度(16比特量化)数据对应的检测和估计性能,且2比特量化策略可作为检测性能和雷达系统资源消耗的折中选择。

机载激光雷达系统在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用

为提升山区高速公路带状地形勘测精度、效率等,将机载LiDAR技术应用于我国某山区高速公路的勘查设计项目,结合该项目,以理论结合实际的方法分析机载LiDAR技术在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用规律。分析结果表明:机载LiDAR技术在山区高速公路带状地形勘测设计中的应用能够显著提升项目勘查精度与效率,误差值优于一般地形图绘制要求。旨在为机载LiDAR技术与复杂地形公路项目勘查融合提供参考。

双振镜直接探测高精度三维成像激光雷达系统实验研究

建立一个高精度实时三维成像激光雷达系统,该系统采用恒比定时器(CFD)来判别到达时间;通过时间-数字转换(TDC)测量激光雷达与目标之间的激光脉冲飞行时间,然后将飞行时间(TOF)反演为距离信息;结合二维扫描空间坐标,得到目标的三维距离信息。在100 m范围内对不同的非协同目标进行实验测量,并给出实验结果。在该系统中,时间测量误差为300 ps,而测距精度为45 mm。

集中式MIMO组网雷达系统波形设计

波形设计是集中式MIMO组网雷达信号处理的关键技术之一。为了提高该系统在杂波或干扰下的目标探测能力,同时兼顾硬件兼容性以及所设计波形良好的模糊函数和脉冲压缩特性,本文考虑在恒模约束和波形相似性度量下构建关于雷达输出信杂噪比(SCNR)的优化模型;通过对原非凸问题的等价转换,提出了一种基于连续凸近似的多项式时间迭代算法,并分析了其收敛性;为了进一步降低计算复杂度,提出了一种基于梯度投影(GP)的算法。最后,对所提方法进行了仿真验证,结果表明,该方法能够为组网雷达系统下各发射站点的波形设计提供一种新的可行方法。

雷达系统偏差精确配准技术研究综述

雷达误差配准是多源信息融合关键技术之一,处于数据预处理环节,其性能直接影响着后续融合处理效果。文中从误差配准研究的任务需求出发,围绕雷达系统偏差空间分布模型和精细化误差配准技术,回顾和总结了误差配准的研究进展,梳理了主要研究算法。在此基础上,从系统偏差空间分布特性分析与模型构建、一般场景下系统偏差精细化配准技术、病态场景下误差配准技术研究三个方面展望了有待于解决的关键问题,提出相应的方法思路,旨在更好地满足多源信息融合需要,助力提升误差配准方法的稳健性、准确性和工程适用性。

边坡雷达系统在露天矿边坡监测中的应用

随着我国经济的发展,矿产资源的需求日益增大,露天矿山边坡稳定问题日益突出。传统的边坡监测手段已经不能满足边坡监测要求,一种新型的边坡雷达监测系统在露天矿边坡监测中得到了广泛应用。边坡雷达监测系统通过对边坡的形变数据进行采集、分析、处理和显示,并在第一时间将其上传到地面监控中心。边坡雷达监测系统通过实时监测数据对边坡变形情况进行分析,及时预警,为露天矿边坡治理提供科学依据。

雷达系统的维护保养与预防性维护

雷达系统是一种重要的探测设备,需要进行维护保养和预防性维护,以保证其正常运行和延长其使用寿命。本文介绍了相关概念、方法和案例,分析了管理问题和挑战,并提出了未来的研究方向。雷达系统的维护保养和预防性维护需要制订并实施合理有效的方案,依赖于先进的技术和方法,考虑雷达系统所属的组织结构和管理制度,以及雷达系统所服务的任务需求和效益评估,以实现雷达系统维护保养和预防性维护的优化配置和协同管理。

FPGA在相控阵雷达系统设计中的应用

随着电子技术的进步,相控阵雷达展现出更高的性能和更广泛的应用。FPGA发展至今已经能够具备完成整个雷达信号处理的能力,且在雷达系统设计中占有重要地位。文章首先介绍了相控阵雷达的主要特点,然后分析了FPGA在相控阵雷达系统中的作用,最后对FPGA在雷达系统设计中的应用进行了总结。

多基地雷达系统协同抗主瓣干扰方法研究

针对单雷达在主瓣干扰下抗干扰手段的局限性,提出了一种多基地雷达系统协同抗干扰的方法;利用多基地雷达系统探测节点空间分置的特点,将它站对干扰的采样数据与本站探测数据进行协同处理,抑制本站探测数据中的干扰信息.试验结果表明,该方法能够有效地抑制主瓣压制干扰,提升多基地雷达系统在主瓣干扰场景下的探测能力.

组合激光雷达系统在输电线路测量中的应用

针对传统人工测量输电线路方法精度与效率较低的问题,提出一种机载激光雷达系统与地面激光扫描仪协同工作的组合激光雷达系统进行输电线路测量。机载激光雷达系统负责输电线路走廊点云数据的采集,地面激光扫描仪负责电塔高精度点云数据的采集,通过计算两个坐标系之间的旋转矩阵与平移向量,实现两组点云数据的融合。在张北500 kV高压输电线路工程中进行应用试验,试验结果表明,该系统可以高效、准确地实现输电线路走廊中危险点的检测以及电力塔的倾斜度与变形监测,具有一定的实用价值。

基于三维地质雷达系统的水库堤防病害检测

以水库堤防为研究对象,利用三维地质雷达系统提取疑似病害点位,通过双频探地雷达和实地开挖对疑似病害点位的准确性进行分析验证。结果表明:点位A1为脱空病害,脱空区域的顶部埋深为33 cm,埋深精度为93.5%,底部埋深为64 cm,埋深精度为98.4%;点位A2为疏松病害,疏松区域的顶部埋深为27 cm,埋深精度为92%,底部埋深为37 cm,受钻孔芯样破碎影响底部埋深精度为66.7%。三维地质雷达系统能够提取水库堤防地下病害的类型、位置、尺寸和埋深等信息,检测精度可以满足水库堤防病害检测应用需求。

联合多种资源协同干扰组网雷达系统的自适应调度方法

针对飞机编队协同干扰组网雷达系统的资源分配问题,提出了一种联合目标选择与功率分配的自适应调度(adaptive scheduling method of joint target selection and power allocation,JTAPM)方法,其核心是通过实时调度干扰机的波束和功率资源,使得飞机编队对组网雷达系统的协同干扰效能始终保持最优。首先,根据雷达网不同的工作状态和信息融合规则,构建基于检测概率和瞄准概率的双因子干扰效能评估函数,然后考虑干扰资源约束建立关于目标选择和功率分配的双变量非凸优化模型,并基于此提出了一种结合改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search,ICS)算法与KKT(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)优化条件的求解方法。最后,仿真结果证明了所提联合资源自适应调度策略的有效性。

极化通道编码数字阵列雷达系统设计

文中设计了一种利用通道编码进行全极化信息获取的雷达系统。该系统突破了传统极化雷达不同极化信号需通过各自对应的数字接收通道进行模数变换的思路,使用通道编码技术将来自不同天线单元的不同极化信号进行编码调制,使之能够使用单一数字通道采样,并在数字域对不同极化信号进行高保真恢复,从而合成任意极化、任意指向的雷达接收波束。分析结果表明:该系统解决了多极化雷达数字接收通道数量多、设计制造成本高的问题,促进了极化信息在雷达中的普遍应用,在不增加成本和系统规模的基础上,提升了雷达在极化域的灵活性,具有广泛的应用前景。

船载异频双雷达系统的使用与开发

船载异频双雷达系统在现代船舶中得到了越来越普遍的安装使用,此文就如何利用船载异频双雷达系统的差异性,从实际操作方面介绍系统的使用与新功能的开发。

双(多)基地雷达系统应用分析

介绍了双(多)基地雷达的发展应用现状,并对该型雷达在现代防御体系中的优势进行了分析与探讨。主要分析了双(多)基地雷达的主要技术特点及典型的双(多)基地雷达系统的应用特点,简要描述了其未来的发展趋势。

基于Capella的雷达系统设计建模

基于模型的系统工程2007年由国际系统工程学会正式提出,旨在利用建模方法支持系统要求、设计、分析、验证等活动,解决系统设计过程中自然语言向结构化数据转化的问题,从而规范跨学科、跨组织的协同设计过程。Capella作为基于模型的系统工程的设计工具之一,结合Acadia方法将建模设计语言进行了工程化的封装,使系统工程师更容易理解设计建模的思想。本文利用Capella作为设计工具,针对雷达系统进行设计建模技术研究,分析雷达系统设计过程中需求工程和设计实现过程中的模型构建方法,以Acadia方法为基础研究雷达系统设计建模的思路和过程。

基于无人机对雷达系统航迹欺骗干扰的仿真研究

以无人机对组网雷达的协同干扰为背景,利用Matlab软件对每一架无人机的运动规律进行分析,结合运动伪装学相关理论,对于轨迹控制参数进行研究,且以5架无人机协同干扰雷达为例进行模拟。通过仿真分析可知,在速度大小不变的条件下,多架干扰机可通过协同工作来对组网雷达实施航迹欺骗干扰,能够达到以假乱真的效果,虚假航迹可行。