New method for passive radar seeker to antagonize non-coherent radar decoy

Using super resolution direction of arrival（DOA） estimation algorithm to reduce the resolution angle is an effective method for passive radar seeker（PRS） to antagonize non-coherent radar decoy.Considering the power and correlation property between radar and non-coherent decoy,an improved subspace DOA estimation method based on traditional subspace algorithm is proposed.Because this new method uses the invariance property of noise subspace,compared with traditional MUSIC algorithm,it shows not only better resolution in condition of closely spaced sources,but also superior performance in case of different power or partially correlated sources.Using this new method,PRS can distinguish radar and non-coherent decoy with good performance.Both the simulation result and the experimental data confirm the performance of the method.

Signal processing method of a novel polarized array radar seeker

This paper proposes a novel polarized radar seeker based on the polarized antenna array. A fully polarized signal processing method for the proposed radar seeker is studied under the environments with electromagnetic interferences. A dual polarized antenna array is employed to transmit and receive the radar signals. The instantaneous polarization signal processing technique is used to detect and recognize the targets. The direction of arrival （DOA） of the target is measured through the spatial spectrum with high resolution for the polarized array radar seeker system. The fully polarized signal model of the polarized array radar seeker is formulated and a specific signal processing algorithm is expounded. The theoretical research and numerical simulation results demonstrate that the proposed radar seeker has good performances in target detection and electronic warfare. The research results can provide an effective technical approach to develop and research the new generation radar seeker.

The Echo Modelling and Simulation of the Semi-Active Radar Seeker against a Sea Skimming Target

This paper has proposed a new modelling and simulating technique for the echo of the semi-active radar seeker against the sea skimming target. The echo modelling is based on the electromagnetic scattering mechanisms. A modified Four-path model based on the radar detection scene is used to describe the multipath scattering between the target and rough sea surface. A Facet-based Small Slope Approximation (FBSSA) method is employed to calculate the scattering from the sea surface. The Physical Optics (PO) and the Equivalent Edge Current (EEC) Method is used to calculate the target scattering. In the echo simulations. The results present the original echo and the echo processed by the signal processing procedures, where the clutter and multipath effect can be observed.

基于空间网格划分的地杂波建模新方法

雷达型空空导弹具有全天候、全空域作战能力,具有较强的低空下视能力。在导弹下视攻击时,地面多普勒杂波会影响导引头对真实目标的检测。针对高重频脉冲多普勒雷达导引头,提出了一种基于空间网格划分建立地杂波模型的新方法,以天线波束指向为中心,围绕天线主瓣在三维空间划分网格,之后计算投影到地面的网格面积,根据雷达方程建立回波信号模型。通过理论推导,给出了影响地杂波强度的主要因素,包括导弹距地面高度、导引头波束擦地角和地面反射率等。最后通过建立数字仿真模型验证了方法的正确性。该方法可以在保证杂波形态一样的同时减少仿真时间。

大掠射角对海雷达导引头实测回波特性分析

大掠射角下,对海雷达导引头观测到的海杂波强度激增,舰船目标检测困难。本文结合全极化雷达导引头挂飞实测数据,分析了回波幅度和相位特性。首先,采用典型分布对回波幅度分布进行拟合,并利用拟合优度对拟合效果作出评估;然后,分析了平均相位变化量。结果表明:在大掠射角条件下,雷达导引头各极化通道海杂波幅度服从K分布;海杂波与舰船回波幅度在同极化通道服从K分布,在交叉极化通道服从对数正态分布;交叉极化通道回波信杂比高于同极化通道;海杂波与舰船回波相位平均变化量小于海杂波。

基于极化与距离像特征融合的雷达导引头角反射器鉴别方法

角反射器形成的强假目标干扰给反舰导弹雷达导引头目标识别带来了严峻的挑战。为提高反舰导弹雷达导引头抗冲淡式角反射器干扰能力,提出一种基于极化与高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)多特征融合的角反射器鉴别方法。结合3种场景下的实验数据,首先从海杂波中提取雷达导引头目标回波信号;其次,分析了角反和舰船回波的峰值个数、径向尺寸等5个距离像特征,以及极化相关系数均值等3个极化特征。实验数据处理结果表明,舰船与单个角反特征差异明显,与阵列角反特征差异减小;然后利用支持向量机(support vector machine,SVM)方法,基于实验数据设计5组测试,分别检验了单特征和多特征融合的鉴别性能。测试结果表明,单特征鉴别方法性能不稳定,而所提出的三特征融合鉴别方法更具稳健性,在5组测试中鉴别准确率均达到92.86%以上。

基于主被动复合导引头的干扰态势构建

在导引头主被动信息融合过程中,存在多装备与多目标平台关联困难、无法有效提取目标特征信息,难以有效融合构建态势的问题。因此,本文提出一种将导引头主动雷达信息和被动侦察信息融合的数据关联方法。该方法先提取导引头干扰态势表征要素,然后以目标方位为中心,将平台与装备关联,构建干扰态势。本文通过主被动信息融合构建的态势,在原先分离的平台和设备间建立空间位置与搭载的关系,可以有效地消除欺骗式干扰和多径散射假目标,提高态势认知效率。

基于压缩感知的被动雷达导引头信源数估计方法

随着雷达反摧毁技术的发展,被动雷达导引头面临着在雷达和诱饵形成的不完全重合信号中进行超分辨测向的挑战,需要单快拍测向技术。现有测向技术大多假设信源数已知,而传统的信源数估计方法在单快拍时性能大幅下降甚至失效。为解决这一问题,提出了一种基于压缩感知的单快拍信源数估计方法。该方法首先将被动雷达导引头阵列测向模型稀疏表示,其次通过子空间算法和压缩感知算法相结合进行降阶和解相干处理,然后提出一种改进的正交匹配追踪算法,研究残差的变化规律,最后构造目标函数估计信源数。仿真实验表明,该方法在单快拍、阵元数少、信号相干的极端情况下估计成功率较高。

舰载雷达干扰效能评估的Vague软专家集方法研究

为了更好地评估舰载雷达干扰效能,本文以雷达导引头为被干扰对象进行研究,提出了基于Vague软专家集的舰载雷达干扰效能评估方法。首先,对雷达导引头进行分析得到评估集、指标集和专家集;然后,由专家打分确定Vague软专家集;最后,计算各评估等级得分,得到评估结果。结合具体计算实例,验证了新方法的有效性和实用性。

基于布谷鸟搜索算法的机动化箔条幕布放方法研究

雷达导引头采用动目标显示、边搜索边跟踪等抗干扰技术,导致传统质心、冲淡、幕墙式箔条干扰方法干扰效能降低。对此,提出一种机动化箔条幕布放方法,通过无人机和舰船协同布放箔条弹,使幕墙能量质心随时间不断移动,保证舰船在有效时间内成功逃离雷达波束。首先,基于机动化箔条幕干扰机理,构建箔条幕布放模型,具体包括雷达导引头运动模型、舰船运动模型、箔条幕形态模型和箔条幕运动模型。随后,根据机动化箔条幕模型求解特点,确定采用布谷鸟搜索算法求取布放方案;据此提出总体求解思路,并构建布放效能条件(目标函数与约束条件);采用Logistic混沌机制改进布谷鸟搜索算法,建立补弹策略。最终,通过仿真案例对机动化箔条幕布放模型的有效性进行分析验证。结果表明,与常规箔条幕布放方法相比,机动化箔条幕布放方法能够有效减小舰船逃逸时间,降低箔条弹消耗量,同时具备较强的应对不同风速风向的能力。

相控阵雷达导引头热设计技术及发展趋势分析

此次研究主要针对相控阵雷达引导头面临的集成度、热量损耗以及严酷力热环境条件产生的各种问题,对相控阵雷达导引头的热泵情况进行分析和研究,对导引头的热控设计进行深入探讨。根据相控传导以及高效储热等情况,对相控阵雷达导引头热设计技术的发展现状、发展趋势进行总结,以此来为今后相控阵雷达导引头的热设计提供参考和保障,实现行业的快速进步与发展。

有源干扰条件下被动雷达导引头作战效能评估

被动雷达导引头作为反辐射导弹中的重要组成部分,在实际作战使用中具有至关重要的作用。针对被动雷达导引头实施的有源干扰主要可分为有源噪声干扰和有源诱偏干扰。本文介绍了上述两种干扰手段的原理、特点及相关技术,建立了有源干扰条件下被动雷达导引头作战效能评估指标体系,利用模糊综合评判法,进行了基于信息熵指标赋权的被动雷达导引头作战效能评估方法研究。

对美军空空导弹雷达导引头技术体制的推测

近几十年来,世界各军事强国竞相发展隐身技术,战机典型RCS已经从0.1~1 m^(2)下降到-40 dBm^(2),隐身目标探测成为空空导弹雷达导引头领域亟待解决的难题,有源相控阵导引头技术被广泛认为是最有可能解决空空导弹对隐身目标探测的先进技术,但成本高,且对隐身目标探测能力提升有限。本文结合美军近年来中距空空导弹改进项目以及从平台中心战转向网络中心战、体系中心战的大背景,通过对机载雷达、TVM(Track via Missile)雷达导引头以及Ku和Ka波段主动雷达导引头在晴天和雨天条件下对典型隐身目标探测距离计算分析的基础上,认为美军可能在发展TVM雷达制导与主动雷达制导复合的制导方式。X波段TVM雷达导引头技术可以充分利用机载雷达资源,提升导引头对隐身目标探测能力,相比有源相控阵导引头技术成本大幅度降低。

雷达导引头目标跟踪波形选择

为研究末制导跟踪阶段雷达导引头的波形选择,提出了一种认知雷达导引头制导跟踪过程中的波形选择算法。首先,结合导引头制导和观测滤波模型,建立了雷达导引头波形选择的处理流程;其次,使用交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMMUKF)算法来解决非线性跟踪问题;基于最大互信息准则搜索波形参数使得跟踪误差最小。仿真结果表明,波形选择算法可以有效提高导引头跟踪精度,并提供更为平稳的制导过载。

高重频PD雷达导引头低空目标检测性能分析

文中以检测低空突防目标为背景,分析了在多径散射、海杂波和热噪声以及远距离支援干扰的情况下,高重频脉冲多普勒(PD)雷达导引头对低空突防目标的检测性能。首先,通过对多径条件下的目标回波信号、海杂波、热噪声以及远距离支援干扰进行建模,推导得出了高重频PD雷达接收信号的表达形式;然后,结合具体场景对雷达接收信号进行仿真,并以此综合分析了多径散射、海杂波、远距离支援干扰对目标回波的影响效应;最后,得到了不同干扰因素对PD雷达导引头检测性能的影响效果。

用于某导引头的铜-APG-相变热沉的散热性能研究

本文通过数值模拟手段,从减轻体积和质量的角度出发,对用于某导引头的纯铜热沉、金属相变热沉和有机物相变热沉进行了对比研究,并探究了具有高导热特性的铜-APG对热沉性能的影响。结果表明,相较于铜块热沉,金属相变热沉在体积和重量减小22%的同时散热性能最优,有机物相变热沉温控能力最弱,但同体积下可实现约60%的减重;铜-APG能提高相变材料的熔化速率,但限制于热沉的尺寸参数,其高导热率的优势未能充分发挥。

降雨对毫米波雷达导引头探测性能影响分析

基于Laws-Parsons雨滴尺寸分布模型,研究了降雨对毫米波信号传播衰减的影响,分析了毫米波信号的降雨衰减与降雨率之间的关系。在此基础上,定量分析了降雨对毫米波雷达导引头最大作用距离、舷外有源诱饵对毫米波雷达导引头的等效RCS数值的影响,研究结论对复杂气象环境下毫米波雷达导引头的作战使用具有重要意义。

半主动导引头倒置接收机建模仿真研究

数字仿真技术已广泛应用在制导控制系统的设计中。目前导引头接收机的输出雷达误差信号只用比例系数K来代替,但是在低信噪比、超低空和群目标条件下,导引头雷达误差测量受到干扰,比例系数K无法反映实际情况,影响了结果的置信度,也限制了数字仿真的应用。本文旨在完善导引头接收机的数学模型,使之能够真实地模拟实际情况。本文以Matlab中的Simulink为仿真平台,建立了导引头接收机的数学模型,主要包括:一二中混频、三通道合一、AGC归一化比幅单脉冲测角以及AFC回路等模块。接收机最终输出为控制导弹所需的雷达误差(即视线角速率)和弹目多普勒频率。最后进行数字仿真,仿真结果与飞行试验结果一致,验证了所提导引头接收机数学模型的可靠性。

一种一分八微带扇形功分器的设计与实现

针对毫米波大功率雷达导引头接收机易烧毁的难题,设计了一种工作在Ka频段的毫米波微带一分八扇形功分器,用于毫米波接收前端来实现抗烧毁和低噪声的功能。该功分器结构紧凑,具有小型化、低插损、相位一致性好的优点。将该功分器、超低噪声低噪放、限幅器和与之对应的八路合成器整体应用于接收前端,突破了毫米波大功率导引头的发展瓶颈,具有广阔的应用前景。

复用型飞行器微波暗箱设计与应用

飞行器雷达导引头是其实现精确制导的基础部件,具备探测、制导和控制等功能。为了保证雷达导引头在飞行器执行任务过程中正常工作,雷达导引头测试是飞行器测试的必要项目之一。微波暗箱是飞行器雷达导引头测试的辅助设备,传统的微波暗箱设计方案根据不同的飞行器设计专用的微波暗箱,导致微波暗箱复用性较低,测试研制成本较高,并且暗箱支架结构简单,不便于移动和调节。为了解决传统微波暗箱研制成本高、复用性低、机动性差等问题,本文采用了模块化设计方法,设计了一款复用型飞行器微波暗箱,以提高微波暗箱的复用性和可操作性,降低研制成本。通过实际应用表明,复用型微波暗箱具有良好的应用效果,能够提升测试效率,降低研制成本,便于操作,复用性强。