基于圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达研究

针对有源雷达体积和质量大以及功率高难以用于平流层飞艇的问题,提出了基于米波圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达系统,它具有体积小、质量轻、功率低的优势,而且抗干扰能力、抗反辐射导弹能力强,是平流层飞艇预警监视系统的理想探测手段。同时,从技术体制、探测范围、探测精度等方面进行了分析和仿真验证,论证了该雷达系统的科学性和可用性。

浮空平台外辐射源雷达直达波恢复算法研究

利用调频广播信号的浮空平台外辐射源雷达是一种新体制雷达,面临着同频电台干扰难题,提出了干扰状态下基于盲源分离的直达波恢复方法。利用同频电台方位已知等先验信息,提出了一种基于波束域相关函数差异的判断方法,解决了独立成分分析盲源分离算法的输出信号顺序模糊难题,从而可以保证可靠的参考电台直达波恢复,摒弃干扰电台。计算机仿真表明,所给出算法可以准确有效地确定参考电台信号。

飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。

一种翼艇式飞行器方案研究

文章提出了一种翼艇式飞行器方案,较好地解决了以低速在临近空间飞行的两个关键问题:①如何利用临近空间稀薄空气产生升力克服飞行器重量;②如何有效利用有限太阳能产生飞行器长时间飞行的动力。该飞行器采用了升浮一体飞行原理和昼夜节能运行模式,将夜间储能锂电池的重量大幅度减小,比临近空间飞艇的体积缩小一半左右,飞行速度有较大提高,对于有速度要求的任务载荷(如SAR)来说更适合。文中还建立了翼艇式飞行器的总体参数优化模型,并采用NSGAII得到了多种满足设计要求翼艇式方案,选择了非劣前沿解集中柺折处方案。将该优化模型和方法得到临近空间飞艇方案总体参数与洛马公司公布的高空飞艇总体参数进行了比较,结果较为接近,表明该优化模型和方法的准确性,对低速临近空间飞行器设计有一定的参考价值。

平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统研究

常规战术预警系统主要用于对空探测,战略预警系统主要用于对天探测,空、天之间的临近空间探测几乎处于空白状态。为了解决临近空间目标探测问题,提出以平流层飞艇为平台将综合脉冲孔径雷达(SIAR)升空,建设平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统。分析了综合脉冲孔径雷达升空的优势,进行了初步的系统设计。计算与仿真表明,平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达系统不仅可以完成临近空间目标探测任务,而且还具有很好的低空、超低空目标探测能力。

艇载雷达高超声速目标搜索资源管理方法

平流层飞艇载雷达能够克服地球曲率的限制,提高临近空间高超声速目标的探测距离.针对平流层飞艇载雷达高超声速目标的远距离搜索发现问题,提出了一种基于搜索性能分析的搜索资源管理方法.该方法首先计算搜索时间资源限制条件下的搜索空域范围,根据搜索时间和搜索空域范围分析搜索状态下的雷达作用距离;然后利用优化后的搜索参数、目标和环境信息,进行搜索波形调度.最后,给出了一个高超声速目标探测软件系统,该软件系统采用信号处理、数据处理、资源管理一体化设计.仿真结果验证了所提方法的有效性.研究结果能够为高超声速目标探测雷达参数选择和探测工作模式设计提供支持.

双基SAR在地面运动目标检测中的应用

介绍了一种新的卫星发射、气球(浮空器)接收的BSAR/GMTI系统-星球双基地雷达。BSAR雷达由于发射、接收分置,相对于普通的单基雷达,具有获取信息丰富、作用距离远、安全性高、抗干扰能力强和抗截获性能好等突出优点。将星球双基地系统与单基地系统进行比较,分析了星球双基地系统的模型及其GMTI的能力,并给出了一个基于星球双基地雷达系统的SATP方法,并仿真验证了此方法的有效性。

球载雷达稳定平台设计综述

主要介绍了球载雷达稳定平台的作用、特点、类型、工作原理及关键技术。根据球载雷达系统的使用环境与技术要求,引入了阻尼技术,通过参数分析与结构设计,成功研制了被动控制式稳定平台。对被动控制式稳定平台的设计方法与工程化过程进行了简单的阐述,并针对关键技术给出了解决方案与实现方法,对类似的应用具有一定的参考意义。

基于稀疏综合孔径天线的艇载成像雷达研究

基于稀疏综合孔径天线概念,研究了平流层飞艇载对地观测成像雷达系统中的重要问题.提出了稀疏阵时分多相位中心孔径综合方法,该方法使得综合后的相位中心在数量上和分布情况上与满阵天线相同,从而避免了稀疏阵旁瓣较高的问题;利用模拟退火算法对阵列进行了优化,以使实际使用的阵元最少;为提高系统作用距离,采用多频正交信号形成多发多收的工作模式,通过频率拼接提高距离分辨率;由于综合孔径天线阵列长度远小于场景宽度,系统采用了子孔径成像方法,并将曲线拟合和自聚焦处理相结合,解决了存在阵列形变误差时的精确成像问题.仿真结果表明了本文方法的有效性.

平流层飞艇载有源无源一体化雷达系统研究

针对平流层飞艇载有源雷达辐射功率大、能源供给受限、难以全天时工作问题,提出了一种有源无源一体化雷达系统设计方案.该系统基于圆阵天线的外辐射源雷达可与综合脉冲孔径雷达共用天线、馈线、接收、信号处理等设备,只需融合外辐射源雷达信号处理软件及配置资源即可,不需要额外增加硬件.仿真分析表明,通过有源无源一体化雷达设计,不仅拓展了系统工作模式,而且还改善了系统可用度,提高了系统探测效能.

平流层飞艇载雷达跟踪HGT性能分析

平流层飞艇载雷达凭借其天然的高度及机动优势,能够为高超声速滑翔目标(Hypersonic Gliding Target,HGT)的探测跟踪提供新途径。为了研究平流层飞艇载雷达跟踪HGT的性能,首先对艇载雷达和地基雷达探测HGT的视距进行了对比分析;然后基于Singer模型,采用Kalman滤波算法对雷达探测到的目标轨迹进行跟踪;最后,仿真分析了地基雷达与艇载雷达跟踪HGT的均方根误差,并针对地基雷达下的目标滑翔轨迹被部分遮挡的情况,比较了此时地基雷达和艇载雷达的跟踪性能。结果表明:平流层飞艇载雷达能够更早探测到HGT并起始跟踪,当它前沿部署时,对于同一段HGT轨迹的跟踪精度要优于地基雷达;地基雷达下的目标轨迹被部分遮挡时,平流层飞艇载雷达的跟踪精度要明显优于地基雷达的预测精度。

平流层飞艇载雷达系统作战运用分析

临近空间的战略意义日益突出,临近空间飞行器研发也引起了各国的兴趣。类似于地基情报雷达系统可以实现对航空领域的探测一样,基于平流层的飞艇载雷达不仅对临近空间飞行器具有一定的探测能力,而且平流层飞艇载雷达系统还可以通过平台优势实现对低空领域的早期预警。文中通过对比分析平流层飞艇载雷达系统的作战优势,阐述了该雷达系统的几种作战运用方式,重点分析了对抗临近空间目标和低空突防目标的作战运用方法。

平流层飞艇晃动对艇载雷达回波影响的分析

平流层飞艇载雷达系统较之地基雷达针对临近空间目标更具探测优势,但也存雷达探测性能受飞艇运动影响的问题,须结合飞艇的运动特点分析艇载雷达的回波形式。对此,本文从艇载雷达天线阵元的速度差别入手,分别建立了艇载雷达天线阵元的运动计算模型和艇载雷达回波计算模型。根据建立的模型,分析了飞艇晃动对雷达信号的影响,计算了不同因素对天线阵元速度的影响,并分别在天线阵元速度差别最大和最小的情形下进行了回波仿真,结果显示:在飞艇运动状态下,艇载雷达探测效果随目标距离增加而下降,但在不同的探测方向上下降程度是不同的。

红外搜索与跟踪系统在飞艇上的应用分析

为了更好地发挥飞艇在未来战争中的作战效能,在分析飞艇和红外搜索与跟踪系统的特点的基础上,提出了在飞艇上加载红外搜索与跟踪系统的可行性。加载红外搜索与跟踪系统可以提高飞艇在预警和防空中的作用,从而克服雷达等设备的一些弱点。

基于LTE信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE信号能够成功实现目标探测。

平流层飞艇载雷达电磁波的衰减问题建模及分析

为了探明平流层飞艇载雷达系统对临近空间目标的探测优势,论证使用艇载雷达探测临空目标的可行性,从雷达电磁波的衰减入手,首先将电磁波的大气衰减与高超声速飞行器等离子鞘套衰减相结合,建立了一种雷达探测路径衰减的计算模型.然后根据建立的衰减模型,分别讨论了在太赫兹以下的频段内大气电磁波衰减因子和等离子鞘套对电磁波的衰减因子.最后给出了不同目标分别对艇载雷达和地基雷达的探测衰减仿真.仿真结果表明,艇载雷达探测远距离目标优势较为明显,对高超声速目标的探测更具优势.

雷达/红外复合制导空舰导弹搜捕问题综述

基于对雷达/红外复合导引头空舰导弹搜捕机理的分析,归纳总结了影响导弹搜捕能力的3级影响因素树模型,包括自控飞行散布、目标散布、雷达搜捕因素和红外搜捕因素、战场环境因素等5个方面因素,阐述了雷达、红外单模制导搜捕概率,双模制导搜捕能力研究现状,重点分析了雷达/红外复合制导搜捕能力量化问题,对搜捕能力的优化发展进行了展望。

基于艇载稀疏阵列雷达的空中运动目标成像探测

基于艇载平台的空中运动目标探测在低空侦察、预警识别等军事领域的应用价值广泛。文中基于频分信号和孔径综合方式设计了一种艇载共形稀疏阵列布设方式。为降低阵列系统复杂度、提高数据利用率,采用主动冗余线列阵作为稀疏布设准则。提出了一种干涉处理的频域运动目标稀疏成像算法,利用飞艇悬浮的特点,对飞艇平台前后不同孔径综合下的实孔径雷达图像进行干涉操作,去除复图像分辨单元内的随机初相位,使雷达复图像在频域具备稀疏性质。在频域开展低通滤波等重构处理,可得到运动目标的稀疏重建结果,实现运动目标的准确探测。给出了艇载稀疏阵列在成像分辨率0.5 m的点阵目标成像仿真结果,验证了方法的有效性。

防空情报雷达系统的反隐身优势

本文扼要介绍隐身飞机的实战应用及其对现代防空雷达的威胁。然后。按照“对空防御构想”(ADI)计划,详细评述组成防空情报雷达系统的升空平台(预警机、飞艇、气球)载雷达、天(星)基雷达和超视距雷达的反隐身优势。

平流层飞艇载SIAR系统作战能力分析

提出了一种临近空间预警监视系统——平流层飞艇综合脉冲孔径雷达(SIAR)系统,研究了平流层飞艇载雷达系统的作战任务和对抗低空、超低空突防目标和反隐身目标的作战能力。