脉冲激光回波动态测试系统

针对实际情况下战场复杂的烟尘环境,搭建一套脉冲激光回波动态测试系统。该系统主要包括脉冲激光发射子系统、接收子系统、回波数据采集子系统、数据存储与回放子系统及上位机控制软件,通过仿真与试验验证各个子系统的有效性,完成系统的联调与检测。测试脉冲激光在典型烟尘环境下的回波特性,实现回波动态采集存储与回放。通过对脉冲激光回波信号进行数据分析,得到相应的结论,为激光引信抗烟雾与扬尘干扰提供一定的依据。

空间微动目标动态全极化回波仿真技术研究

从空间微动目标的运动特性和全极化散射特性两方面出发,研究了进动目标动态全极化回波仿真技术。分析了自由段飞行过程中目标姿态角的变化规律,通过进动坐标系建立了微动参数到目标姿态角的映射关系,修正了直接将偏航、俯仰、横滚等三个欧拉角应用于进动目标姿态角计算的方法。建立了目标测量极化到雷达发射极化的变换关系,指出全极化雷达各个极化通道回波的仿真,均需要目标全极化测量数据的支撑。典型参数下的仿真结果表明,本文提出的方法能够逼真反映空间微动目标的全极化特性。

基于视觉效果的雷达目标动态回波序列特征提取方法

特征提取在雷达目标识别中具有重要地位,提取有效、可靠的目标特征,是建立目标识别系统的基础和关键。在常规低分辨雷达目标识别系统中,难以根据电磁散射理论进行有效建模。本文在观察和分析大量实测数据的基础上,根据雷达操作员进行目标判性的思维过程和描述方法,以雷达目标动态回波序列的视觉效果为切入点,建立了一整套雷达目标特征提取方法。在多个雷达目标识别项目中的实际应用,证明了该方法的有效性、稳健性和可推广性。

导弹动态回波序列仿真及平动补偿研究

通过分析弹道目标的运动特性,给出了弹道、目标微运动、雷达观测三者相结合的仿真方法;根据仿真计算的飞行弹道背景中雷达观测的目标姿态角,结合弹道目标的静态数据,由此生成弹道导弹动态雷达回波序列.利用典型进动弹头目标的仿真结果,分析弹道类目标平动给微多普勒带来的影响,采用最小熵的平动补偿方法,去除径向加速度对微多普勒分析的影响.仿真结果说明该方法能够有效补偿平动影响.

基于RCS数据重构调频步进雷达动态目标回波

调频步进雷达波形通常具有大带宽,由目标逐个频点的RCS电磁计算数据直接重构雷达回波,面临计算量巨大且高速运动目标回波难以实时计算的问题。基于线性雷达目标理论和FFT内插方法,提出了一种调频步进雷达动态目标回波信号生成的新方法,重点解决chirp信号子脉冲高速运动目标回波的实时生成问题。仿真实验验证了算法的有效性。

弹道中段动态目标回波仿真研究

弹道中段目标识别是当前国防安全研究的热点,尤其是如何获取能够反映目标特性的回波数据的问题。现有的目标回波数据获取方法成本高,计算量大且不能反映复杂目标回波特性。针对此问题,提出了一种新的中段动态目标回波仿真方法。方法首先研究了弹道中段目标运动模型,在分析不同目标中段运动特性的基础上,推导出了进动目标和翻滚目标相对雷达的姿态角的变化规律。然后利用电磁计算软件计算目标全姿态角回波数据,结合动态目标的雷达-目标姿态角从全姿态角数据中提取动态回波数据。为了获取宽带回波,结合步进调频理论,对动态数据进行逆傅里叶变换。实验表明,新法能够获得反映目标运动特性的回波数据,为目标识别提供有力支撑。

雷达回波预测极端暴雨概率方法构建原理与应用研究

基于局地雷达回波基数据强度与雷达体扫面内相应地区强降水量之间的统计关系,并通过LucasKanade局部光流法分析下一小时可能影响该地区的回波区域,将这些区域定义为强降水影响系统的动态回波上游。同时分析雷达各层体扫回波情况,即考虑强降水系统的空间伸展程度。通过分析这些动态回波区域在当前时刻内(每10 min多层体扫信息)的时空变化特征,建立回波强度特征与局地降水的相关,进一步与改善的降水极值概率预测方法相结合,构建对下一小时局地暴雨重现期极值预测预警指标,为应急保障方案和及时应对决策提供技术支持与专业参考信息。整体方案以2006-2011年6-8月盐城多普勒天气雷达回波强度的基数据资料和同时段盐城雷达体扫范围内建湖气象站的小时雨量序列为基础,采用Lucas-Kanade局部光流法确定回波强度反映的降水系统时空动态上游,并利用皮尔逊III型方法和广义帕累托方法建立回波类别与建湖局地白天与夜间降水序列的统计概率关系,计算回波类别对应的局地极端降雨极值以及极值重现概率特征,构建降水系统的雷达回波动态综合特征与下一小时局地强降水极值概率间的统计关系指标,指标的相关性检验达到70%。该方法具有强降水多等级重现期极值预测能力,为下一小时临近极端暴雨预测预警提供了雷达监测动力统计优化方法。

动态数据表在雷达模拟系统中的应用

动态雷达回波的长余辉消隐处理和显示是雷达模拟器的关键技术。在动态数据表的基础上,提出了用位图模拟雷达回波信号的方法和过程,及模拟动态雷达回波的全屏长余辉消隐算法。进而提出了全屏数据表和全屏查表法,保证了雷达模拟系统动态数据表的实时更新和显示。最终实现了高分辨率(1024*1024)雷达模拟器动态回波的长余辉实时处理、显示。使用普通PC机在高分辨率显示器上的仿真验证了上述方法的有效性。

旋转镜鼓式热像仪的光雷达回波特性

旋转镜鼓式热像仪对光场的扫描主要由镜鼓来完成,在激光束的照射下,镜鼓棱及其邻域的后向散射不可避免地给散射光引进了一个附加的多普勒频移。对平行光束经热像仪后的动态回波特性进行分析研究,提出了一种测量光束多普勒频移的方法,并建立了相应的实验系统。实验结果与理论分析是一致的,为判别热像仪的工作方式提供了一种可能的方法。

一种应用于脉冲激光测距系统的宽动态-高速接收电路

为提高脉冲激光测距系统的测距精度,采取对APD偏压和放大器增益双重控制的方法设计了一种用于脉冲激光测距系统中的接收电路。模拟仿真结果表明,此电路能接收80 dB宽动态范围的回波功率,实现了0.5～2 V的有效电压输出,仿真得到此电路的有效带宽为58 MHz。测试结果表明此设计有效可行。

复杂微动目标SAR仿真技术

针对基于微动特征提取的目标识别技术研究,提出了一种基于电磁散射计算的微动目标SAR回波仿真方法。该方法在完成雷达目标动态几何建模的基础上,结合目标高频电磁散射计算与距离频域回波模型,能够实现指定雷达视角和电磁参数条件下的微动复杂目标SAR回波仿真与图像模拟。结合实际情况,以螺旋桨飞机为例,研究了其SAR回波特性和成像特性,仿真结果表明该方法能够有效解决微动仿真问题。

一条非典型裂纹的常规超声波检测

氧气球罐上环缝某处缺陷,因其回波动态波形在荧光屏显示并非波形模式Ⅲa和波形模式Ⅲb的特征,缺陷定性裂纹困难,对其采取进一步检测措施,最终确定为裂纹。