针对时空统计特性的箔条云半实物射频仿真

本文针对箔条云半实物射频仿真(Radio Frequency Simulation System,RFSS)中的关键问题进行研究,给出了对箔条云进行半实物射频仿真时的三元组的馈电系数的计算公式.与对点目标的仿真不同,对箔条云的仿真更注重其散射场统计特性的复现.箔条云的空间随机分布和随机运动特性,表现为其回波的空间相关性和时间相关性.本文通过三元组馈电系数之间的相关性来仿真箔条云散射回波的空间相关性;通过差分重心公式的横向平移、径向相移以及时域滤波来仿真箔条云散射回波的时间相关性.数值模拟结果验证了所给出的箔条云射频仿真方法的有效性.这些工作为箔条云的半实物射频仿真提供了理论基础和分析框架.

射频仿真系统高分辨雷达箔条云模型构建方法

借鉴3ds Max中箔条云可视化建模技术,提出了一种适用于射频仿真系统的高分辨雷达箔条云模型的构建方法。该方法可为高分辨末制导雷达抗箔条干扰半实物仿真试验提供模型支撑,可用于构建高质量的箔条干扰场景,提高箔条干扰环境构设逼真度,也可为箔条弹的设计提供参考。

基于深度神经网络的空中目标与箔条识别算法

针对现有雷达箔条干扰识别算法存在的泛化能力不强、依赖人工特征提取和先验知识等问题,提出了基于深度神经网络的空中目标与箔条的识别算法。采用以时间卷积网络为主干的深度神经网络设计模型,对空中目标和箔条雷达回波的不同特征进行学习,从而对空中目标进行识别。采用实测雷达回波数据进行验证,结果表明,基于时间神经卷积网络的空中目标与箔条识别算法识别性能较好。该算法为雷达抗箔条干扰的研究提供了新的思路。

引爆方式下箔条群组持续扩散特性研究

箔条是无源干扰的常用方法,其干扰效果受箔条损伤、延时时间间隔的影响。为了明确实战中箔条弹的损伤影响和云团分布规律,以弹塑性流体模型和光滑粒子流体力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)粒子碰撞模型为基础,对箔条损伤和扩散分布进行数值模拟,并开展试验验证数学模型的准确性。研究表明,箔条损伤和投放延时间隔时间对持续干扰有重要影响,在30 g箔条量的扩爆中,3 g黑火药为扩爆效果最好,损伤量最小的最优方案。对不同投放量的箔条弹进行了多次对比,得到在延时间隔投放时间为80 ms时,云团分布面积最大。对最简线性排列和方形排列的箔条群组进行仿真试验对比,得到的云团形态基本吻合,为实际工程运用提供基础。

箔条云散射的极化统计特性

本文研究了箔条云散射的极化统计特性.首先,给出了感应电流的大小随入射角变化的更为精确的计算结果,得到了箔条的极化散射矩阵、RCS矩阵及二者的统计特性.然后,推导了箔条云回波的振幅、RCS和箔条云极化散射矢量的概率分布表达式,得到了箔条云同极化通道回波互相关系数为1/3,同极化和交叉极化通道之间不相关等一系列结论,为箔条云极化信息在干扰和抗干扰中的应用打下基础.

自由空间中偶极子云团极化散射特性研究:相干散射模型

根据相干散射模型 ,求得了偶极子云团的极化散射矩阵 ,并导出了偶极子云团散射截面的精确计算公式 ,它们能够反映出由于偶极子云团空间分布的变化而造成的散射截面起伏规律 ,原则上适用于一切偶极子云团 (包括在大气层内抛撒的情形 )散射截面的计算问题。

一种高效的有源照射箔条云复合干扰方法

针对箔条自卫干扰对新体制雷达的干扰能力和效果不断下降的问题,提出了一种复合干扰方法。该方法运用机载电子干扰设备接收并转发敌机载火控雷达或空空导弹制导导引头(以下简称敌方雷达)发射的信号,经由载机的干扰发射天线照射到箔条云上,箔条云对干扰信号二次辐射,被敌方雷达接收,形成假目标(不同于箔条云反射雷达信号形成的假目标),起到诱骗干扰作用。仿真计算结果表明:采用此复合干扰后,敌方雷达接收到的箔条云有效反射面积比原来提高几十倍甚至几百倍以上,从而缩短了箔条云的展开时间,增大了压制比,并验证了此方法的可行性,提高了飞机的综合干扰能力,具有较强的实用价值。

机载箔条质心干扰研究

箔条质心干扰是载机应对来袭导弹的一种重要的自卫手段,对于保护载机免受空空导弹及面空导弹的打击具有重要意义。在对箔条云团进行球形均匀建模的基础上提出一种利用"切割因子"对"切割效应"进行数值分析的方法。通过对箔条云、载机、导弹和波束的建模,给出了一种机载箔条质心干扰的仿真模型,最后利用此模型分析了箔条弹的投放角及箔条云扩散速率对干扰效果的影响。

低轨道空间箔条干扰的扩散模型

基于稀薄气体动力学对低轨道空间箔条干扰受到的大气阻力进行分析,得到了箔条阻力系数的近似表达式。针对箔条云扩散的宏观特性,得到了抛撒后箔条云质心与被掩护目标相对运动的模型。基于此模型,对低轨道空间箔条干扰抛撒后能否将被掩护目标包覆在其中以起到良好干扰效果的问题进行了研究,分析了不同抛撒时刻对箔条云有效作用时间的影响,给出了低轨道空间箔条云抛撒时刻的建议。在箔条云扩散的微观特性方面,对箔条云内部的密度分布以及箔条姿态的统计分布规律进行了分析,得到了箔条干扰抛撒后的扩散演化模型。研究为箔条干扰的研发提供了理论指导。

箔条云跨流域整体气动特性计算研究

研究随机动力学理论与统计散布取样技术,提出对飞行器抛撒"海量"箔条及形成箔条云有限分组随机统计模拟方法;采用所建立空气动力学理论与计算技术,提出可有效模拟稀薄流到连续流不同高度、马赫数、攻角与侧滑角及极高长细比箔条气动特性计算方法;研制飞行力学数值方法,计算确定任意时刻箔条个体团空间位置、速度;应用所发展随机动力学加权技术及概率统计分布原理,进行箔条云整体性能分析,建立箔条云跨流域飞行整体运动性能与覆盖范围统计模拟方法。对飞行器抛撒"海量"箔条形成箔条云跨流域飞行气动特性计算分析,模拟仿真结果与实验测试相吻合,证实所建立箔条及箔条云跨流域整体气动特性计算分析方法的工程实用与可靠性。

箔条云团的布朗运动扩散模型

假定箔条所在位置处大气运动速度是一个维纳随机过程 ,同时在忽略箔条的质量时箔条的运动完全反应当地大气的运动 ,在此基础上建立箔条云团的扩散模型及数值仿真模型 .对扩散模型进行分析得到了箔条云团扩散过程中的数字特征 .对数值仿真模型的分析表明必须对大气的运动方差进行时间离散化补偿 ,进行离散化补偿后箔条云团的数字特征不受模拟时时间步长的影响 .模拟结果证明了分析的正确性 .

基于相干散射模型箔条云团散射截面研究

采用箔条云团的相干散射模型〔1〕研究了自由空间中云团散射截面与其空间分布的依赖关系 ,定量地给出了几种典型空间分布箔条云团的极化散射截面与其空间分布参数的关系曲线或曲面 ,计算机仿真结果表明 :箔条云团散射截面因其空间分布形式的不同而有较大的差异 ,某些情况下 ,不同空间分布的散射截面之间的差异可达 8～ 12 d B之多 ,通过设计箔条云团的空间分布形状及其密度分布 ,可有效地增大箔条云团的有效散射截面 。

箔条云干扰模型及仿真分析

针对反雷达伪装中箔条云干扰方法分析了零记忆非线性变化法(ZMNL)的幅度分布和功率谱分布模型,通过ZMNL法对于箔条云回波信号的产生机理讨论了一种新的建模方法。根据上述数学模型,对箔条云回波进行了仿真与模拟,提出了对于反雷达伪装中的应用可行性。

箔条云对地基雷达干扰效果分析及其应用

分析了箔条云团在自由空间的扩散方式,在箔条云扩散的"大爆炸"模型下,给出了箔条云在不同弹道阶段的有效干扰散射体积;然后,研究了箔条云团对防御雷达检测性能的影响,指出采用较优的战术使用可延迟雷达对目标的发现时机;再次,研究了箔条云团对雷达成像的影响,分析了箔条和噪声干扰效果的差别,并进行了相应的仿真实验;最后,提出了优化箔条干扰效果的几条战术建议。

脉冲波形激励下箔条云团的极化散射特性

针对弹道导弹突防背景 ,研究了脉冲波形激励下箔条云团的极化散射特性 .导出了任意极化脉冲信号激励下箔条云团的反射场模型 ,给出了其反射场的一、二阶矩 .分析了箔条云团反射场的频谱特性、相关特性及其时频特性 。

一种测量机载箔条云RCS时间特性的新方法

针对目前国内外场测量机载箔条云RCS时,在载机弹出箔条弹至箔条云充分展开这段时间内,测量设备无法将飞机的回波与箔条云的回波进行有效分离,导致测量精度不高的问题。文中在总结已有的国内外对机载箔条云RCS测量方法的基础上,根据雷达多普勒效应,速度不同的目标,在频谱中产生不同频移原理,提出了在外场测量机载箔条云RCS的新方法——频谱法。仿真结果说明,此方法可以更精确地测量机载箔条云的RCS时间特性。

基于极化特征的抗箔条干扰方法研究

针对箔条干扰导致制导雷达目标识别能力降低的实际问题,以及制导雷达希望充分利用目标雷达回波信号提高目标识别能力的迫切需求,建立了救生艇、飞机和服从空间球均匀分布的箔条云模型,将电磁场数值计算方法引入到不同类型目标的雷达回波信号以及极化特征的计算,得到不同目标在不同接收极化方式、不同观察角度下的雷达回波信号,以及不同目标之间的极化比特征差别,结果表明船、飞机等目标的雷达回波极化比远大于箔条干扰的回波极化比。研究结论有助于雷达导引头实现基于极化特征的目标识别,改善雷达性能和目标识别能力。

雷达回波稀疏性分析及其在舰船与箔条云鉴别中的应用

箔条是舰船对抗反舰导弹末制导雷达最常用的一种无源干扰方式,对反舰导弹的作战效能构成了严重威胁。本文首先从机理上分析了舰船和箔条云雷达回波在时域和频域上各自的稀疏特性,得出结论:舰船回波在时域上是稀疏的,在频域上是稠密的;箔条云回波在时域上是稠密的,在频域上是稀疏的。为刻画目标雷达回波的稀疏性,本文建立了雷达回波稀疏性的度量指标,并推导了最优二值化门限的选取准则,得出结论:最优门限是目标回波幅度的中值。以反舰末制导雷达鉴别舰船和箔条云为背景,本文依据二者回波的稀疏性差异设计了算法,实现了二者的鉴别,并通过仿真验证了该方法的有效性。

箔条云团RCS的概率分布

严格证明了在满足大数定理的条件下箔条云团的单站及双站雷达散射截面积 (Radar Cross Section,RCS)的概率分布均为指数分布 ,箔条云团中偶极子的空间分布形式、空间取向及偶极子之间的互耦对 RCS概率分布函数形式没有影响 ,这些因素的影响只体现在指数分布的数字特征上。

箔条云团的后向雷达散射截面积

用矩量法计算了３种箔条云团模型的后向雷达散射截面积。计算结果表明平均间距较大时（大于２λ）互耦对ＲＣＳ影响不大，后向散射截面积的概率分布无论考虑互耦与否都满足指数分布，只是其数学期望有所不同。