非合作式星载双站雷达波束同步设计

波束同步设计是星载分布式雷达系统总体设计的重要问题。针对发射卫星是非合作式的情况,给出六种可能的卫星姿态和天线指向参数方案。给出如下数学模型:针对一般编队,总结出波束指向同步的一般方法;提出一种基于波束指向同步的波束覆盖同步方法,并基于该方法,得到上述六种方案对应的波束覆盖同步方法;提出衡量姿态和天线指向控制能力要求的方法和覆盖能力模型,对六种可能的卫星姿态和天线指向方案,进行波束同步设计和波束覆盖能力仿真分析和比较,仿真结果验证了数学模型的正确性。

导航卫星应用在双站雷达中的关键问题分析

对导航卫星应用到双站雷达中存在的功率、同步以及干涉等关键问题进行了分析。分析了双站雷达的信噪比的影响因素,得出目标散射面积和允许的最大接收机到目标斜距的关系。分析双站雷达面临的三大同步问题,给出了同步的思路和实现方法。分析了系统的干涉,并提出了解决思路。

极化散射矩阵的不同分布箔条云双站雷达截面分析

深入分析箔条云的极化和能量特性,首先通过极化散射矩阵讨论单根箔条的双站雷达截面,并以此为根据推导出不同分布时箔条云的双站雷达截面解析表达式,讨论了不同极化方式的情况下具有均匀分布及不同正态分布时的双站雷达截面。

飞翼布局双站雷达散射截面仿真与分析

针对飞翼布局广泛应用于隐身飞行器和双站探测日益成为反隐身的重要手段,总结飞翼布局的双站散射规律及双站探测策略;采用多层快速多极子算法,仿真计算3种典型飞翼布局的双站雷达散射截面;仿真计算结果表明,平行原则仍然适用于双站雷达散射截面减缩;从反隐身角度考虑,接收雷达应布置在2倍机翼前缘/机身侧棱后掠角和180°的双站角位置,以捕捉目标较强的前向散射波峰;对抗水平极化的雷达,宜采用布局2和布局3形式的飞翼布局,对抗垂直极化的雷达,宜采用布局1和布局3形式的飞翼布局。

IRS辅助的无源双基地雷达直达波干扰抑制

无源双基地雷达(Passive Bistatic Radar,PBR)利用外辐射源发射的信号实现对目标的探测,而在回波数据中,外辐射源的直达波干扰(Direct Path Interference,DPI)信号具有较强的功率,容易对弱目标的检测带来影响,因此对直达波的抑制是PBR信号处理的重要内容。智能反射表面(Intelligent Reflect Surface,IRS)可以控制入射波的反射方向,实现对电磁波传播的控制。为此本文将IRS应用于PBR的DPI的抑制,在雷达接收机附近放置IRS,通过优化IRS各个单元的离散相位,将回波中的DPI功率约束在一定范围内,并最大化目标回波的功率。该优化问题是非凸的二次约束二次规划,利用坐标上升法,可以得到较为满意的结果。计算机仿真分析表明,在接收机附近放置中等尺寸的IRS,信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)可以提升8 dB左右。

IRS辅助的无源双基地雷达联合波束赋形与反射优化

直接路径干扰由于路径损耗较小,其干扰强度远大于目标的反射回波,直接影响了无源双基地雷达的目标的探测性能。智能反射表面具有调控电磁波传播的能力,为此在雷达接收机附近放置智能反射表面,通过联合优化监视通道接收机波束赋形和无源智能反射表面的反射相位,可以将进入接收机的直接路径干扰功率约束在一定范围内,并且实现目标反射回波功率最大化,从而提高目标的检测性能。利用交替优化的方法,将联合优化问题转换为2个齐次和非齐次的二次约束二次规划问题,采用半定松弛方法和高斯随机化方法求解获得接收机波束赋形和智能反射表面的反射相位的最优解。仿真分析表明:利用了智能反射表面可以有效提高无源双站雷达在直接路径干扰下的探测性能。

双站合成孔径雷达的距离分辨特性

该文从雷达方程出发 ,研究了双站合成孔径雷达的信噪比关系和距离分辨特性 。

双站合成孔径雷达系统同步问题研究

讨论了双站合成孔径雷达 (双站SAR)收、发系统的同步问题 ,详细分析了频率源稳定性对收发系统间相位同步的影响 。

基于交互式多模型的双站高频地波雷达机动目标跟踪算法

在实际应用中,由于高频地波雷达的测向精度较低,利用单站式雷达系统进行目标跟踪容易造成偏差。然而,在双站式雷达系统中,可以只利用位置和速度信息进行跟踪来避免了方位不精确带来的影响。同时,在双站式雷达体制下,仍然存在提高机动目标跟踪精度的需求。因此,本文提出一种基于交互式多模型(IMM)的跟踪算法,该算法通过建立不同的运动模型来反映目标不同的运动状况,并以此来估计目标的真实运动状态。仿真结果表明,对于双站高频地波雷达机动目标跟踪,IMM算法表现出比传统的单模算法更好的跟踪性能。

一种双站合成孔径雷达的高分辨率成像与合成方法

针对合成孔径雷达难以提高系统固有分辨率,分析了双站合成孔径雷达之间的频谱关系,提出了一种距离向分辨率自动合成方法.基于该方法,双站合成孔径雷达高分辨率成像处理流程可以分为2步:首先,采用改进的双站非线性Chirp-Scaling算法得到高质量的子图像对;然后,利用子图像对之间存在的频谱偏移关系,利用分辨率自动合成算法将子图像对合成为分辨率更高的图像,从而完成双站合成孔径雷达的高分辨率成像处理.仿真结果表明,该处理技术及成像方法可以得到较好的高分辨率成像效果.

平飞斜视模式双站合成孔径雷达数据处理算法

研究了发射和接收分离的双站合成孔径雷达成像算法.主要分析了双站合成孔径雷达在平飞斜视工作模式下的方位分辨率,以及二次距离徙动校正判据,研究了利用非线性Ch irp Sca ling(NLCS)的方法,来消除同一距离单元上的不同方位调频斜率带来的影响,并且推导出了平飞斜视模式下的方位匹配滤波函数的频域表示,通过点目标成像仿真验证了该方法的正确性.

双站合成孔径雷达随机扰动误差分析

根据双站合成孔径雷达飞行平台的运动特点,分析了随机扰动误差对双站正侧视SAR成像的影响,推导出了载体平台沿理想航线方向扰动和横向扰动情况下的图像位移准则和分辨率准则,以及振动情况下控制图像对比度损失的限制条件,并对这些结果进行了分析,得出了相关结论,这对双站SAR的工程实践具有重要的指导意义。

双站合成孔径雷达有源欺骗干扰方法研究

针对双站SAR系统中欺骗干扰信号的形式和产生方法,提出了对双站SAR进行有源欺骗干扰的方法。该方法首先根据事先确定的双站SAR信号频率,得出干扰机的响应函数,将此函数与接收到的双站SAR信号在频域相乘,再变换到时域,最后直接向双站SAR系统的接收平台的方向发射。

双站合成孔径雷达去取向极化分析

在分析单站合成孔径雷达去取向参数的基础上,研究了双站合成孔径雷达的非对称散射矩阵,利用矩阵代数知识得到双站去取向参数。推导了目标的去取向变换矩阵,将目标散射矢量进行矢量变换,使得研究目标具有相同的取向,目标本身的信息得以凸显。经过去取向变换,对双站模拟图像的特征参数进行分析,为进一步解读双站图像提供了初步手段。

双站合成孔径雷达R/D成像算法研究

随着分布式SAR的兴起,双站SAR的成像算法开始成为新的研究热点。研究了双站回波的信号特性,将双站的相对运动分解为方位向和距离向,通过分解补偿的方法将经典的距离多普勒(R-D)算法移植到双站模型上,实现了双站SAR的成像。并在星载参数下进行了点阵目标的仿真,仿真证明移植后的算法可以获得良好的成像效果。

隐身目标的双基地雷达探测技术

以F-117A作为典型的隐身目标,提出一种计算隐身目标双基地雷达探测区域的新方法。通过对指定的雷达警戒区域进行网格剖分,在不同的网格节点位置计算隐身目标的双站雷达散射截面,由双基地雷达方程出发,从能量角度得到雷达探测判定不等式,计算目标的雷达探测区域。给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明了该算法的可行性。

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。

基于图形电磁学的雷达散射截面计算方法改进

图形电磁学(GRECO)可以高效计算电大目标雷达散射截面(RCS)。但传统GRECO算法无法直接计算双站RCS和仿真多次反射,存在计算精度依赖屏幕分辨率的缺点。文中提出了基于渲染后的像素信息还原目标几何信息的方法,使其能够计算双站RCS,并结合弹跳射线法(SBR)计入多次反射的影响。同时,研究基于帧缓存对象(FBO)的离屏GRECO方法,克服了其计算精度依赖屏幕分辨率的缺点。

双站RCS计算GRECO算法的新改进

针对利用单双站等效法存在的大角度双站雷达散射截面计算误差太大的问题和用被光照面作为积分区域计算双站雷达散射截面方法存在的无法处理相对接收站可见面的识别问题,从感应定理和等效原理出发,基于图形电磁计算方法,提出了双站雷达散射截面图形电磁算法的改进方法,解决了可见面的识别问题,扩大了感应定理和等效原理的应用范围,提高了双站雷达散射截面计算的准确度。通过对典型样件的计算结果比较与公认结果和解析算式结果一致,证明了该方法的有效性。

伪双站ISAR成像方法研究

提出了基于单站成像系统获取多站逆合成孔径雷达(ISAR)重建图像的方法,称其为伪双站ISAR成像法.该方法利用电磁波的多径效应,发射一组电磁波信号可接收到多组回波数据,通过对回波进行信号处理,能够获得比常规单、双站ISAR成像更多的目标有用信息.与常规双站ISAR相比,它的设备大大简化,且避开了双站ISAR成像最难解决的同步技术问题.深入分析了伪双站ISAR成像的几何配置、成像原理、雷达成像平面和坐标变换等问题.仿真实验结果验证了理论分析的正确性和成像方法的有效性.