机载有源相控阵火控雷达技术发展

机载火控雷达是战斗机平台获取信息的主要传感器,经历了测距机、脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达的发展历程。文中通过对现有战斗机火控雷达现状分析,结合未来战斗机平台作战需求分析等多个角度分析对机载火控雷达的需求和技术牵引,结合射频一体化、分布式探测、智能蒙皮、隐身探测和芯片化等新兴技术,展望未来机载火控雷达发展趋势,为后续机载火控雷达设计与研究提供参考借鉴。

基于插件形式的空空雷达仿真建模方法

针对火控雷达仿真的主要功能结构,建立雷达多种搜索跟踪仿真模型,设计模拟训练通用火控雷达目标搜索跟踪算法。基于插件形式以基类对象指针实现继承类对象为参数的系统交互方式,利用抽象工厂模式架构,建立雷达交互的数据模型、逻辑模型,并通过雷达可视化测试环境进行试验分析。实验结果表明:该方法能实现模拟训练通用火控雷达空空模式仿真模型,以及模型的复用性和重构性。

基于1DCNN的机载火控雷达空空工作状态识别

针对机载火控雷达空空工作模式识别局限性大的问题,从电子情报和雷达告警系统的视角定义了八种工作状态,提出了基于一维卷积神经网络的识别方法。基于不同工作状态的波形特征开发了信号模拟器,构建了全脉冲数据预处理和工作状态自动识别的一维卷积神经网络结构,迭代训练确定最优的网络参数完成状态识别。仿真结果表明:文中提出的识别方法精度高,且对信噪比小、错漏脉冲多的信号适应能力强,具有较强的工程应用价值。

综合优先级下相控阵火控雷达自适应调度算法

针对相控阵火控雷达多任务调度时的资源分配问题,提出一种综合优先级下的自适应调度算法。基于相控阵火控雷达需与高炮配合对待拦截目标进行火力打击的特性,进行目标射击有利度求解。利用两级二维优先级表级联的思想,结合目标射击有利度、工作方式优先级和任务截止期进行综合优先级规划。以加权时间偏移量平方和最小作为调度代价准则,构建任务调度代价模型,提出带有时间窗的一步回溯法与插空法相结合的自适应调度算法,并利用该算法求解调度模型。通过仿真将本文所提调度算法与传统工作方式优先级加截止期调度算法进行对比分析,结果表明:相比传统调度算法,本文所提调度算法提升了射击价值率,降低了平均时间偏移率和调度代价。

基于截获因子评价的双基地面动目标指示LPI探测设计

电子战装备的无源探测对作战飞机的生存构成严重威胁。地面动目标指示作为机载雷达的重要功能,亟需提升其抗截获能力。结合双基雷达低截获特征,提出了基于截获因子评价的双基机载雷达地面动目标指示低截获探测设计方法。针对双基机载雷达地面动目标指示,简要分析了距离分辨率、最小可检测速度,推导了截获因子表达式,在满足探测性能前提下,设计了基于截获因子评价的低截获探测方法。仿真结果表明,所提出的方法能明显提升机载火控雷达地面动目标指示功能的抗截获性能。

基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法

针对相控阵火控雷达负载饱和情况下的时间资源分配主观性强、雷达任务调度及时性差的问题,结合任务综合优先级,提出一种基于改进时间指针的相控阵火控雷达任务调度算法。该算法在传统时间指针算法的基础上增加调度前比较环节,即提取当前时刻综合优先级最高的两个任务,选择时间偏移量较小的任务进行调度。仿真结果表明:相比于传统时间指针调度算法,改进后的算法提升了任务的调度成功率、时间利用率和射击价值率,降低了平均时间偏移率。

火控雷达间歇辐射模型及其低截获性研究

从火控雷达反对抗的迫切需求出发,以信号截获理论为基础,建立了火控雷达间歇辐射信号模型;基于描述信号截获过程的窗口函数理论,分析得出了火控雷达间歇辐射的截获概率模型;设定典型的仿真参数,且间歇辐射条件下截获概率随间歇周期的变化情况进行了仿真。仿真和分析结果表明,利用截获概率模型可以定量地描述间歇辐射信号的隐蔽性,且间歇周期直接影响信号的低截获性。

机载火控雷达高重复频率线性调频测距模式目标跟踪方法研究

通过多假设的方法,把机载火控雷达高重复频率线性调频测距模式下的目标距离估计和模糊分辨问题转变为静态多模型估计和判决问题。同时给出了基于这种方法的目标跟踪脉冲重复频率的选择方法。通过仿真把本文方法和传统的跟踪方法进行了比较,结果表明,本文方法具有跟踪维持性能好、收敛快,跟踪精度高的特点。

一种基于跟踪精度控制的组网火控雷达抗ARM方法

分析了火控雷达目标跟踪及间歇辐射原理,提出了一种保精度抗反辐射导弹(ARM)方法。该方法通过改进递推式自适应滤波算法,实时控制跟踪精度,来调节组网火控雷达的辐射时间和规律,从而最大限度地降低雷达信号被截获的概率。从仿真结果可以看出,与正常工作雷达相比,该方法可以使火控雷达同时实现对反辐射导弹载机的准确跟踪和对反辐射导弹的有效对抗。

某型火控雷达维修训练模拟器设计与应用

为了提高教学效果,减少实装损耗,加强新装备保障能力,研制某型火控雷达维修训练模拟器;该模拟器以网络化主控计算机单元为核心,由实装操作分系统、虚拟装备分系统、实装部组件分系统、动感分系统、联动分系统组成,具有操作训练、维修训练、武器系统联动训练及训练评估等功能,解决了新型雷达装备教学与训练中实装损耗大、装备数量少、训练效率低等问题;该模拟器已用于多个雷达专业的操作、维修、综合演练等教学实践中,与以往的训练设备相比可操作性好,应用范围广,教学效果明显;文中介绍了模拟器的功能结构、硬件设计、软件设计及其应用。

基于DS证据理论的机载火控雷达空空工作模式判定

针对机载火控雷达典型空空工作模式的判定问题,提出一种基于DS证据理论的判定体系。首先,从侦收到的敌方雷达信号中提取特征参数并构建雷达信号特征库,通过预判断流程快速实现单平台下的模式分组;然后,对分组后的多维空间模式识别结果运用DS证据理论,采用分布式结构进行单平台多周期时域融合和多平台空域信息融合,实现雷达工作模式判定。仿真结果表明:该体系能在单平台下识别速度搜索模式和单目标跟踪模式,在多平台下对边搜索边测距模式和边扫描边跟踪模式的判定信度达83.3%,实时性和准确率较好,具有实际应用价值。

某型火控雷达仿真系统的设计与实现

某型雷达号手训练仿真系统是以计算机技术为核心的训练仿真系统。给出了该仿真系统的回波信号仿真模型,提出了实现方法。该方法采用计算机产生雷达回波数据,并解决了目标的实时生成、控制及显示等关键问题。系统完整实现了对某型雷达的功能模拟和操作训练,目前已被应用于实时训练,解决了训练难题。

参数寻优LSSVM算法在机载火控雷达工作模式判定中的应用

针对机载火控雷达工作模式判定问题,应用一种基于网格搜索和交叉验证的参数寻优最小二乘支持向量机(LSSVM)算法,实现对4种典型空空工作模式的自学习判定。首先,从非合作雷达信号中提取特征参数并构建雷达信号特征库作为训练样本;然后通过网格搜索进行参数寻优模型训练,实现样本范围不确定条件下的模型调整;最后应用K-fold交叉验证方法进行训练性能评价,减小样本随机性导致的模型误差,提高泛化能力。仿真结果表明,该方法对速度搜索模式、边搜索边测距模式、边扫描边跟踪模式和单目标跟踪模式的判定准确率达97%。

组网火控雷达抗反辐射导弹的闪烁诱偏方法

从火控雷达抗反辐射导弹的迫切需求出发,以雷达组网理论为基础,提出了组网火控雷达采用间歇辐射抗反辐射导弹的方法。对非相干两点源干扰单脉冲雷达测角理论进行拓展分析,提出了两点源或多点源间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏方法。建立了闪烁诱偏条件下反辐射导弹的飞行运动模型,并在设定的仿真条件下,对3部雷达组网间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏过程进行了仿真。仿真和分析结果表明,火控雷达在组网条件下采用间歇辐射可以对反辐射导弹进行有效的闪烁诱偏。

共形阵机载火控雷达杂波建模与杂波抑制

共形阵机载火控雷达较常规平面阵机载火控雷达有着更少的负载、更好的空气动力性能及更大的扫描范围等优点。对机头共形阵火控雷达的子阵划分、方向图特性、杂波建模和杂波抑制等问题进行了研究。首先,给出了机头共形阵天线的数学模型和几何结构,依据火控雷达动目标检测需求确定了该天线工作方式和子阵合成方式,并分析了机头共形阵的天线方向图特性;然后,结合共形阵阵面结构特点分析了机头共形阵的杂波谱分布特性;最后,利用空时自适应处理(space time adaptive processing,STAP)方法对共形阵机载火控雷达进行了杂波抑制处理,并通过仿真分析了STAP方法的杂波抑制性能。

机载火控雷达速度搜索目标的距离估计方法

本文给出了机载火控雷达工作在速度搜索模式下目标跟踪,并实现目标距离估计的新方法。该方法通过多假设目标跟踪的思想把高重复频率有限的解距离模糊的能力和由角度、多普勒速度测量估计目标位置的能力结合起来,实现目标空间位置的定位。分析了利用角度和多普勒速度测量估计目标距离的可观测性和估计性能。仿真结果表明本文方法是可行的。最后给出工程中有效应用本文方法的建议。

基于自适应脉冲间隔的火控雷达目标跟踪技术

为了能在提高雷达生存能力的同时,保持雷达的跟踪能力,提出一种基于自适应脉冲间隔的目标跟踪技术。给出火控雷达的信号模型及其改进的时域信号,分析基于匀加速运动模型的扩展卡尔曼滤波算法,研究脉冲间隔的自适应变化规律及信号的截获概率。仿真结果表明,该技术能准确跟踪目标,延长信号截获时间,从而降低侦察系统对火控雷达的截获概率。

组网火控雷达目标跟踪仿真系统设计

随着电子侦察设备不断发展,雷达在战场受到的威胁越来越大,采用雷达组网技术可以对保护雷达起到一定的作用。为了对雷达组网技术应用效果进行仿真,采用交互式仿真方法对组网火控雷达目标跟踪系统进行仿真。首先介绍了组网火控雷达目标跟踪技术;然后提出基于HLA的组网火控雷达目标跟踪系统的仿真方法,并给出仿真系统中的各个联邦成员的功能、参数和公布/订购关系;最后给出了仿真系统的主流程。

基于跟踪任务需求的火控雷达网抗分选控制策略

针对火控雷达信号极易被敌方侦察系统分选识别的问题,提出一种基于跟踪任务需求的抗分选控制策略。首先通过跟踪精度描述了火控雷达对目标的跟踪任务需求;然后将间歇开机与雷达组网相结合,在满足门限精度的条件下,对火控雷达网内的雷达进行轮换开机控制;最后对侦察系统的信号分选部分进行了仿真建模,通过分选成功率验证控制策略的有效性。结果表明,该策略在保证跟踪需求的前提下,使网内雷达信号的抗分选性能得到了提高。

基于有源照射箔条云的速度欺骗干扰方法

提出了基于有源照射箔条云对雷达速度波门进行拖引干扰的复合干扰方法。该方法运用机载电子干扰设备接收、转发敌方雷达发射的信号并照射到箔条云上,箔条云对干扰信号二次辐射,被敌方雷达接收,形成具有和载机相似径向速度的假目标,起到诱骗干扰作用。建立了复合干扰对速度跟踪系统进行干扰的相关模型,并进行了仿真实验,仿真结果表明,利用该方法对敌机测速跟踪系统进行干扰具有可行性。