基于波束空间交替投影极大似然的拖曳式诱饵分辨判别方法

机载平台在遭遇威胁时,通过释放拖曳式诱饵假目标干扰进行自卫.载机和拖曳式诱饵在雷达波束宽度内,且径向距离小于距离分辨率时,雷达无法通过常规方法对载机目标和拖曳式诱饵进行分辨测量.针对数字相控阵雷达同拖曳式诱饵对抗的问题,提出一种基于波束空间交替投影极大似然(BSAP-ML)方法.首先通过阵元空间到波束空间处理,减少数字相控阵维度;然后通过交替投影方法对目标和拖曳式诱饵的角度进行迭代测量;最后通过基于角度向量的判别方法对载机目标和诱饵进行判断识别.仿真结果表明,该方法可用于数字相控阵雷达,对载机和拖曳式诱饵进行有效的超分辨角度测量和判别.

利用多普勒信息判断单线阵低速目标左右舷的方法研究

采用常规单线拖曳阵列作为双基地主动声呐的接收平台时,会存在左右舷模糊。常规左右舷判决方法需要声呐探测平台进行转弯等复杂机动,目标定位与跟踪的实时性和连续性难以保证。文章对利用回波多普勒效应实时判断低速目标左右舷的方法进行了研究,给出了目标低速运动的条件,并分析了多普勒响应可分辨特性与声呐平台位置、运动状态的关系。通过仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。海试数据处理结果表明,声源船仅具漂流速度时即可通过回波多普勒信息有效判别静止浮台目标的左右舷。该方法可以作为双基地主动声呐探测与定位系统中的辅助手段。

某型拖靶系统研制

拖靶系统不但用于新武器试验 ,而且还广泛用于部队训练 ,甚至还可以推广应用到其他民用领域 (如航测和航拍等 )。本文介绍了某型拖靶系统的组成及工作过程 ,列出了该型拖靶系统的主要性能指标 ,并对比了该型拖靶系统与国际上同类产品的主要性能指标。该拖靶系统为全尺寸模拟目标的拖靶 ,集微波、红外、激光、可见光诸目标特性于一身 ,可在超低空掠海飞行条件下测量弹丸脱靶量的矢量参数 ,超低空掠海飞行能力强 ,恒高精度高 ,收靶成功率高 ,价格便宜。

基于互补滤波的全数字拖靶高度控制系统

针对掠海恒高飞行拖靶系统在超低空飞行高度控制精度上的技术要求,设计了基于Kalman互补滤波的全数字高度控制系统的结构及控制方案;该方案通过采用Kalman互补滤波来处理高度信号,提高了系统的控制精度;同时,全数字化设计使得系统具有较好的可移植性,提高了使用效率。仿真分析与试飞实践表明:基于互补滤波的数字拖把高度控制系统精度高,使用效率高,且具有较强的抗干扰能力。

超低空掠海拖靶定高飞行控制系统设计与实现

航空拖靶作为一种消耗性靶标装备,为了使其成本低廉,其设计中一个突出要求是结构要简单。在某新型航空拖靶气动外形的高稳定性布局设计的基础上,应用直接升力控制的原理,实现对拖靶升降运动的控制。采用了一种卡尔曼互补滤波算法滤除高度信号噪声,在获取高度信号和垂向加速度信号基础上,能够获得高质量的垂向速度信号。设计了基于ARM嵌入式系统的拖靶超低空掠海定高飞行控制系统,进行了原理样机的半实物仿真验证。仿真结果表明,系统响应快、控制精度高,能够准确控制拖靶做超低空掠海定高飞行,达到了设计要求。

高速航空拖靶的总体方案和气动外形优化

针对某高速、低空恒高拖靶系统研制的需求,设计了一种有良好气动特性、结构简单、工艺性好、成本低的拖靶总体方案。为了进一步减少气动阻力,采用基于Kriging模型的优化方法对高速拖靶气动外形进行了优化设计。优化结果表明:在满足操纵力和稳定性要求前提下,优化后拖靶的气动阻力明显减小。本文研究结果为整个拖靶系统的进一步设计和论证奠定了基础。

多阶组合航空拖缆张力分布仿真研究

;本文介绍了多阶组合航空拖缆的功能及组合原则,在此基础上对拖缆进行受力分析,建立拖缆数学模型,仿真计算出多阶组合航空拖缆的张力分布。为试验供靶指挥提供技术参考,也为挖掘拖靶系统潜力提高供靶速度和拖缆改进设计提供理论依据。

掠海拖靶高度控制系统

针对掠海恒高拖靶的飞行性能需求,设计了基于ARM7TDMI-S处理器的拖靶嵌入式高度控制系统。首先分析了拖靶在拖带飞行过程中的受力情况,指出对拖靶的控制只需要建立一个高度回路;在此基础上设计了硬件系统,合理分配了系统硬件资源;采用了无线电高度表和加速度计;分别测量拖靶的实时高度和升降速率;利用专用集成芯片驱动舵机工作,达到恒高飞行的目的。为了提高拖靶的高度控制精度和响应速度,设计了基于比例-微分控制的高度控制律,推导出了计算机迭代算法,给出了实时操作系统下嵌入式应用软件的主要任务流程框图。设计了半实物仿真试验,给出了仿真结果,验证了系统设计的正确性和工作的可靠性,满足实际使用要求。

基于COTS的拖靶测控台设计

针对拖靶系统测控台多功能、高可靠、小质量、小体积、低功耗、低成本的要求,采用商用的现成产品(COTS)设计了拖靶测控台。该设备以PC/104为基础,构建了系统硬件工作平台,对CPU、I/O、GPS、数传电台、电源等模块进行了选型设计。以商用DOS系统为底层操作系统,实现了指令采集与状态显示、指令容错编码、实时大数据量接收与存储、数据下载与程序装订等功能。综合运用中断、多级缓冲等机制,实现了系统的正确可靠运行。试验表明系统功能完善,满足拖靶测控台的设计使用要求。

基于高度控制的航空拖靶定高飞行分析

超低空飞行的航空拖靶需要高精度的高度控制,而作为试验和训练的消耗性装备,其低成本设计要求使得航空拖靶不能采用常规飞行器的高度控制方法。针对以拖曳力为飞行动力的航空拖靶,研究其基于非姿态控制的定高飞行的运动特性。定高飞行航空拖靶采用高稳定性的气动布局,并基于准直接力控制的升降舵面进行高度调整操纵。通过建立拖靶的纵向运动数学模型,设计非姿态控制定高飞行控制方法,详细分析拖靶气动特性,并进行定高飞行控制的仿真计算。计算结果给出拖靶的高度控制能力及飞行状态,结果表明拖靶具有一定的高度调整能力,可以实现定高飞行。

红外运动小目标的检测

通过分析天空背景下红外运动小目标、噪音以及背景的特征,提出一种检测方法·首先利用向量小波变换对运动图像进行预处理;其次采用图像差分进行目标的粗检测,提取出候选目标;最后可根据运动目标和噪音的特征对候选目标进行识别,检测出真实的运动小目标·实验证明,该方法可有效检测天空背景下红外运动小目标·

航空拖靶系统大长度拖缆飞行参数计算与分析

针对航空拖靶系统中大长度拖缆张力、下沉量等参数设计问题,给出了计算方法。结合某拖靶系统大长度拖缆的设计,对拖缆进行了多种结构组成状态下的飞行参数计算和对比分析,给出了优化后的设计结果,并应用于实际产品。经飞行验证,取得了满意的效果。

TW-1拖靶缆绳张力与形状参数的计算

本文通过拖靶平衡受力分析,得到拖靶放出后,稳定飞行时平衡攻角的近似计算公式。并通过缆绳微元受力分析,求得缆绳张力与飞行速度、高度及缆绳长度关系的计算公式及给出缆绳形状参数的计算公式。运用本文提供的公式计算出的MK3靶的缆绳张力曲线与实际测量之张力曲线吻合较好。因此,运用本文提供的公式进行了TW-1拖靶缆绳的设计及计算,取得了可信的依据,完全满足工作设计要求。

基于回波幅度特征的拖曳式诱饵存在性检测

诱饵的存在性检测是对抗拖曳式有源雷达诱饵干扰的前提,也是决定抗干扰效果的重要因素。该文基于雷达波束内诱饵存在导致的回波幅度特征变化,通过提取诱饵存在/不存在两种情况下雷达接收信号的幅度特征差异,推导了两种条件下雷达观测幅度的条件概率密度函数,在此基础上提出了基于回波幅度特征的广义最大似然存在性检测方法。结合不同干扰场景仿真验证了该方法的有效性。

基于稀疏重构的机动拖曳线列阵空间谱估计

针对常规单拖曳线列阵声纳目标方位估计中存在的左右舷模糊问题,提出了一种联合多个波束快拍量测的空间谱稀疏重构估计方法。首先给出了拖曳线阵转向机动时的阵形递推估计方法,建立机动拖曳线列阵的接收信号模型;然后,利用拖曳线列阵转向机动引起的目标方位变化特征,从构造矩阵相关性角度分析实现拖曳线列阵空间谱无模糊重构的机理,构建了基于连续多个时刻波束快拍量测的稀疏重构模型。通过计算机仿真研究,对比分析了所提方法与常规波束形成方法的空间谱估计性能,结果表明所提方法对模糊目标的抑制比远大于目标信噪比,同时具有更好的角度分辨率,从而实现了拖曳线列阵全向空间谱估计。

一种求解拖索释放完瞬时动态张力的方法

本文运用变质量动力学理论和能量原理对拖索释放过程中的动力特性进行了比较深入的研究。解决了拖索释放完瞬时动态张力的确定问题。首先,从考察拖靶系统在释放过程中可能出现的各种情况的一般性入手,建立系统的运动方程;其次,对拖索释放完瞬时受载特点进行了分析,导出了拖索释放完瞬时动态张力的计算方法;第三,对惯性力项进行了探讨,利用能量原理解决了惯性项的确定问题。最后,以某型载机-拖靶系统为实例进行了计算,其结果已用于拖靶设计中,取得令人满意的效果。

基于拖曳长线阵的水下目标模拟系统

水下目标模拟系统对于水下航行体试验与训练、舰艇水声对抗与安全防御等具有十分重要的意义。基于水下目标声学多亮点回波理论,给出了多亮点目标宽带回波信号模型。通过计算机仿真,验证了目标回波各重要特征和目标回波信号模型的有效性。基于拖曳长线阵和高速数字信号处理技术构建了水下目标模拟系统,根据目标回波信号模型综合模拟了水下分布式多亮点运动目标声散射特性,准确模拟了目标不同部位声学亮点的空间方位分布特征。分别对点源目标、真实大尺度目标、拖曳长线阵目标模拟系统进行了声纳目标识别试验,结果表明,拖曳长线阵目标模拟系统的目标特性明显不同于点源目标,而与实际大尺度目标一致。

恒高拖靶舵机系统的设计

为了实现某型掠海恒高拖靶系统的高度控制功能,设计了舵机执行机构和舵回路控制电路。舵机执行机构由组合式螺杆驱动系统、滑动块、支撑架、摇臂及翼角反馈电位器等组成。舵回路控制电路由电流环和位置环组成的双闭环控制结构。针对具体性能指标要求,采用了螺旋滑动丝杠传动机构,确定了牙形角、公称直径和导程等参数,并计算了螺母和螺纹的长度,验证了机构自锁条件;通过对减速比的计算,选择了合适的减速箱型号;通过对电机功率及速度常数的计算,参照电机样本数据表资料,完成了电机的正确选型,并进行了指标验算;设计了以L292功放模块为直流电机驱动器的舵回路控制电路,并对位置反馈和电流反馈作了简要说明。实际使用结果表明,该设计合理、可靠,各项性能能够满足使用要求。

双点源干扰对抗主动寻的导弹的有效新方法

双点源干扰对抗主动寻的导弹过程中,两点源和导引头形成的张角由小变大,这种变化导致偏离角度减小。通过分析当张角等于分辨角时的偏离角度,得出拖曳式诱饵和交叉眼两种典型的双点源干扰有效对抗寻的导弹的新方法,该方法主要通过改变两点源功率比来增大偏离角度。仿真与分析验证了该方法的有效性。

机载拖曳式雷达诱饵干扰分析

作为目前作战飞机对付雷达制导导弹最有效的一种手段,拖曳式雷达有源诱饵占据着非常重要的战略地位。文中对拖曳式雷达诱饵的干扰机理进行了分析,通过计算机仿真得出不同情况下的导弹脱靶量。