机载一维相扫雷达空域稳定算法研究

传统上机载雷达是采用硬件稳定平台保持天线扫描空域稳定的,如今采用数据处理方法保持扫描空域电子稳定的研究正在引领发展趋势。文中针对机载平台运动引起天线波束指向角的改变以及由此带来的探测精度下降甚至目标丢失的问题,系统地探讨了一维相扫机载雷达保持扫描空域稳定的波束控制方法,建立了机载运动平台下指向角变换的数学模型,推导出由于平台运动引起的波束指向角变换公式,设计了一维相扫移相码的计算方法,通过仿真验证了计算精度、计算时间、波束指向精度和移相器位数选取等关键技术指标。结果表明空域稳定算法有效可靠,为机载相控阵雷达波束控制设计提供了通用化的设计思路,具有较大的工程意义和实用价值。

IF signals simulation of three-dimensional radar

Based on the analysis of the principles of frequency-phase scanning 3-D （three-dimensional） radar and the scattering mechanism of 3-D radar, the target and clutter IF （intermediate frequency） signals model of frequencyphase scanning 3-D radar is presented. The IF signals model of different channels of 3-D radar is presented in one simple formula in which complex waveform effects are considered. The simulation results obtained during tests are also provided in the end.

相控阵雷达中的TWS和TAS跟踪技术

本文从基本概念和综合性能预测的角度，研究了相控阵雷达中的两种跟踪技术──边扫描边跟踪和边跟踪边搜索技术．比较了在相控阵雷达中这二者的异同，以及在机械扫描雷达中利用边扫描边跟踪技术时的异同．提出了在相控阵雷达中计算二者综合性能指标的方法，包括精度、目标容量、资源利用率和反应时间，并对这两种技术的性能进行了比较．

相控阵天气雷达波束特性

为了缩短雷达的探测周期,相控阵天气雷达必须采用宽波束发射,多波束接收。该文在天线口径为均匀分布和非均匀分布情况下讨论了相位扫描天线的方向图,对波束特性进行分析,提出采用非均匀划分子空间方法可对相位扫描天线带来的波束展宽效应和增益减小进行补偿,并模拟设计了一个相控阵天气雷达天线方案,给出宽波束和多个窄波束方向图及波束参数。结果表明:海明加权方法可使副瓣电平降低到-25 dB,能基本满足天气探测需求;采用非均匀划分子空间能够对波束宽度和天线增益进行补偿;文中所设计的天线方案不仅能够缩短雷达的探测周期,还能充分利用雷达的照射能量。

相扫天气雷达扫描方式研究

为了解决现有天气雷达垂直分辨率低和探测周期长的问题,本文旨在分析了雷达的两种采样方式CPS(Contiguous Pairs Sampling)与IPS(Independent Pairs Sampling),设计了基于IPS的交互式波束多路转换扫描方式,这种扫描方式适用于速度谱宽较大的灾害性天气探测,同时对现有多普勒天气雷达体扫模式中的降水模式VCP11(Volume Coverage Pattern)进行了改进,提出了适于相控阵天气雷达在俯仰上采用三波束同时扫描的方案,最后对两种VCP进行了评价.

应用于激光雷达的光学相控阵技术

以激光雷达作为主要应用背景,概述了光学相控阵技术的研究意义和研究进展。介绍了光学相控阵技术的基本原理;依据几种典型材料对光学相控阵的技术方案进行分类,并详细阐述了各种方案的机理、所涉及的关键技术和最新的研究成果;对各种方案进行了分析、对比和评价。最后,对应用于激光雷达的光学相控阵技术的发展作了展望。

基于脉冲幅度特性的相控阵雷达识别技术研究

为有效识别相控阵雷达,提出了一种基于截获脉冲幅度特性分析的识别方法。该方法根据相控阵雷达与常规机械扫描雷达的扫描方式存在很大差异的特点,建立侦察设备截获脉冲的幅度模型,并通过仿真得到不同体制雷达被截获的脉冲幅度特性。求得不同体制雷达被截获的脉冲序列幅度特性与正弦序列幅度特性的相似系数,以此为依据来识别相控阵雷达。通过比较实验证明了该方法的有效性。

埋地聚乙烯管道安全检验关键技术及工程应用

PE管道具有优良的性价比,广泛应用在能源、燃气等工程中,但因其焊接接头质量难以检测、探查难度大,使PE管道的安全状况难以控制,并导致泄漏等事故。结合国内出台的PE管道规范、标准及钢质管道检验的经验,提出了PE管道的安全检验关键技术,并介绍了部分科研成果,如PE管焊接质量超声相控阵动态聚焦和B扫查成像技术、探地雷达、泄漏检测等。文中提出的检验关键技术在某市PE燃气管网中得到了有效应用,检验出多项安全隐患,为城市燃气的安全提供了保障。

相控阵天气雷达与多普勒雷达的探测精度与探测能力对比研究

相控阵技术应用到大气探测领域是一项崭新的课题,国外已开展了此项研究。为了研究相控阵天气雷达在大气探测领域的探测能力和探测精度,使用美国相控阵天气雷达与多普勒天气雷达同步探测的两次强天气资料,分析比较了两部不同扫描体制雷达的径向探测精度、切向探测精度、扫描时间、灵敏度以及在探测强风暴反射率因子特征、径向速度和超级单体的演变过程。结果表明:电扫描雷达的探测精度会随着波束指向角的变化而变化,而多普勒雷达在整个扫描范围内不随扫描方向角的改变而改变。相控阵天气雷达的切向分辨率比多普勒雷达低,提出了在方位上采用窄波束、俯仰方向上采用宽波束扫描,同时在接收时采用多个窄波束覆盖发射波束的接收方法。将存在模糊的速度场恢复为连续的速度场然后再对速度数值进行调整的退模糊方法也能剔除波束多路转换扫描方式下的速度模糊现象。

脉冲幅度特性分析的相控阵雷达识别技术

为有效识别相控阵雷达,提出了一种基于截获脉冲幅度特性分析的识别方法。该方法根据相控阵雷达与常规机械扫描雷达的扫描方式存在很大差异的特点,建立侦察设备截获脉冲的幅度模型,并通过仿真得到不同体制雷达被截获的脉冲幅度特性。然后求得不同体制雷达被截获的脉冲序列幅度特性与正弦序列幅度特性的相似系数,以此为依据来识别相控阵雷达。最后,通过比较实验证明了该方法的有效性。

基于多波位杂波的通道相位误差估计方法

雷达的通道误差会影响杂波抑制效果和参数估计性能。为解决此问题,提出了一种针对机载扫描模式雷达的通道相位误差估计方法。首先对不同接收通道的杂波数据进行干涉处理,然后结合扫描角来求解通道相位误差。为了减小系统噪声影响,提高估计精度,选取主杂波内独立同分布的距离单元作为估计样本。另外,对多个波位的杂波求平均进一步降低了估计误差。机载雷达实测数据处理结果表明,该方法可以较好地补偿通道相位误差,并且可以显著提高系统的目标定位能力。

相控阵测量雷达扫描特性及误差补偿方法研究

基于相控阵雷达工作原理,分析了天线扫描对波束宽度和天线增益的影响;以往只考虑相控阵雷达电扫法线跟踪测量精度,未考虑相控阵雷达偏轴电扫跟踪测量精度;通过雷达步进偏轴跟踪模拟目标方法,采集雷达角度补偿数据库,实现了偏轴扫描跟踪角度误差补偿;试验结果表明,该补偿方法能够提高相控阵雷达偏轴扫描跟踪坐标测量精度。

远程预警雷达探测能力分析

以临近空间高超声速目标防御为背景,研究了无引导信息下远程预警相控阵雷达搜索能力问题。针对临近空间工作模式,深入分析了雷达搜索屏、脉冲宽度、信号周期、搜索帧周期等搜索参数的设计原则和确认方法,分析了脉冲宽度随波束指向变化补偿关系,推导了目标不同高度仰角穿屏的最短穿屏距离和雷达捕获目标的最小扫描次数,以HTV-2为例仿真分析了雷达的探测能力,结果表明当目标迎面来袭时雷达具备完全的捕获能力,当目标从后方顶空来袭时为捕获目标需要采取TWS模式。

一种提高机相扫雷达波束扫描精度的方法

在机相扫雷达系统中,波束扫描精度不仅决定探测目标的测角、测距精度,甚至影响跟踪、截获目标的成败。文中论述波束扫描的实现途径,提出按脉冲重复频率(PRF)实时计算波束指向参数的方法。该方法提高了波束扫描的精度,改善了目标起伏特性,增强了雷达系统的跟踪精度和威力。对于动平台雷达系统的设计与应用具有重要的参考价值。

论探地雷达现状与发展

探地雷达在水文、工程、环境等领域已得到广泛的应用,且其应用范围还在不断扩大。探地雷达的现状和未来目前是一个备受关注的问题。本文简要回顾了探地雷达技术发展的历史和当前的现状,分析了其研究与应用状况,主要有探地雷达资料处理方法和理论正演计算研究,着重分析了现行单发单收探地雷达存在的一些问题,并提出了相控阵探地雷达的思想,其基本思路是将目前军事上成熟的相控阵技术应用于探地雷达,以此来克服现行雷达存在的不足。文章指出,相控阵探地雷达可能是一种很有发展前景的技术。

实现频率步进相控阵雷达宽带宽角扫描的一种方法

相控阵雷达天线在进行宽带宽角扫描时,天线波束会“色散”,使得到的距离像展宽,从而降低了系统分辨率。频率步进信号是常用的合成宽带信号,该信号在各脉冲周期内均是窄带的。因此,频率步进相控阵雷达可以通过脉间配相的方法,解决相控阵天线波束随频率“色散”的问题,使其能够在宽角扫描下合成宽带信号,获得高分辨的目标距离像。该方法具有设备变动小易于实现的优点。

毫米波相控阵雷达及其应用发展

概述了毫米波相控阵雷达的特点,介绍了电扫原理和主要毫米波电扫技术,以及相位控制扫描和多种移相器技术。针对毫米波相控阵雷达的特点,叙述了其主要应用领域,结合雷达和半导体技术对毫米波相控阵雷达的发展进行了展望。

相控阵天气雷达与多普勒雷达回波的对比分析

介绍相控阵天气雷达研究进展及其技术特点,并利用相控阵天气雷达和抛物面天线雷达的观测数据进行了对比分析。结果表明,相控阵天气雷达比普通雷达具有更灵活快捷的扫描能力,强度回波的分布和数值比较接近,但相控阵雷达的强回波区略强,回波细节更丰富,是探测中小尺度灾害天气系统的更理想工具。

二维电扫相控阵雷达全量程三维A显的实现方法

传统二维电扫相控阵雷达在设计A显显示内容时,有的采用一次信息跟踪数据,由于数据量大,使信号处理受限,导致A显显示回波范围很小;有的采用一次信息搜索数据,虽能够显示全距离回波,但方位和俯仰上信息在A显上叠加,导致在A显上难以确定回波的具体位置。文中针对上述雷达对一次信息挖掘利用不够充分的问题,以一部实体二维电扫相控阵雷达的A显改造工程为例,分析了一次信息搜索数据的控制字和数据结构,采用抽样压缩的方法提高了数据传输效率和时间分段的方式进行多任务处理,实现了全量程、全方位三维A显。由实现效果可以看出,全量程三维A显能够显示全方位回波幅度信息细节,在雷达参与电子对抗等任务中发挥了重要作用。

数字相控阵雷达步进频合成宽带宽角扫描研究

数字相控阵雷达宽带宽角扫描存在波束指向偏差和孔径渡越问题,导致信噪比降低,脉压主瓣展宽,距离分辨率下降。频率步进信号在各脉冲周期内都是窄带信号,是常用的合成宽带信号,可以在获得距离高分辨率的同时降低对雷达瞬时带度的要求,从而降低了对雷达系统的要求。将步进频合成宽带技术应用到数字相控阵雷达,采用子脉冲移频移相方法可以消除波束指向偏差和孔径渡越影响,实现数字相控阵雷达宽带宽角扫描。并通过仿真计算,给出一些对工程实现有用的结论。