机载电子“机-电-磁-气动”多场耦合系统研究方法

本文研究分析了机载电子系统在构型设计中面临的"机-电-磁-气动"多场耦合系统,探讨了多学科协同设计的研究方法。通过对"机械-电-磁-气动"复杂多场耦合系统进行了耦合关系分析,提出了采用综合分析法进行分析求解,并给出了解决方案和优化求解流程。本文提出的机载电子"机-电-磁-气动"多场耦合系统建模、仿真及优化方法,可为后续建模、仿真、优化等研究工作提供参考。

机载分布式相干MIMO雷达的杂波谱分析

以多载频矩形脉冲信号为发射信号,建立了机载分布式相干MIMO雷达的杂波模型;给出了经典的杂波功率谱估计方法和杂波自由度估计规则;仿真分析了多载频频率步进和不同误差条件下的最小方差(MV,minimum variance)杂波谱和杂波特征谱。仿真及分析结果表明:机载分布式相干MIMO雷达的杂波具有空时二维斜对角分布特性;杂波起伏、载机偏航均会使杂波谱展宽及杂波自由度增大;多载频频率步进的增长导致杂波去相关。

天线方向图畸变对机载雷达探测性能影响分析

天线方向图作为雷达探测性能的输入,由于受到雷达收发通道幅相特性、天线阵面形变及载机平台近场散射等因素的影响而产生畸变,最终作用于雷达的探测性能。本文主要分析受机身影响的天线方向图畸变对机载雷达探测性能的影响。影响机载雷达探测性能的主要性能指标包括雷达空间覆盖盲区、速度盲区、最小可检测速度、最大作用距离及探测精度等,本文通过分析雷达探测性能指标,建立了畸变前后的探测性能分析参数模型,分析了天线方向图的电性能指标(波束宽度、上翘角、副瓣电平、增益等)变化前后的雷达探测性能。仿真及分析结果表明:实际工程中,天线方向图畸变对机载雷达探测性能的分析是必不可少的;俯仰波束的压缩增大了雷达的近程盲区,上翘角影响了雷达的速度盲区,方向性系数、副瓣电平、主瓣宽度影响了雷达探测作用距离、探测精度和分辩特性。

天线方向图畸变对杂波功率计算的分析

本文建立了主瓣杂波功率、副瓣杂波功率和杂波平均功率谱强度计算模型,并分析了天线电性能指标变化时,主副瓣杂波功率的变化情况;在此基础上,结合雷达系统性能指标的要求,通过分析最大作用距离对信杂比、杂噪比的要求,计算出天线方向图畸变的上限值,具有一定的工程意义。通过仿真理想情况下和机身近场影响下的天线方向图,分析了畸变导致的能量分布变化、CNR的距离-多普勒频率二维特性和一维按频率统计特性,证实天线方向图畸变对杂波功率计算存在影响。