平流层飞艇载雷达跟踪HGT性能分析

平流层飞艇载雷达凭借其天然的高度及机动优势,能够为高超声速滑翔目标(Hypersonic Gliding Target,HGT)的探测跟踪提供新途径。为了研究平流层飞艇载雷达跟踪HGT的性能,首先对艇载雷达和地基雷达探测HGT的视距进行了对比分析;然后基于Singer模型,采用Kalman滤波算法对雷达探测到的目标轨迹进行跟踪;最后,仿真分析了地基雷达与艇载雷达跟踪HGT的均方根误差,并针对地基雷达下的目标滑翔轨迹被部分遮挡的情况,比较了此时地基雷达和艇载雷达的跟踪性能。结果表明:平流层飞艇载雷达能够更早探测到HGT并起始跟踪,当它前沿部署时,对于同一段HGT轨迹的跟踪精度要优于地基雷达;地基雷达下的目标轨迹被部分遮挡时,平流层飞艇载雷达的跟踪精度要明显优于地基雷达的预测精度。

平流层飞艇载雷达系统作战运用分析

临近空间的战略意义日益突出,临近空间飞行器研发也引起了各国的兴趣。类似于地基情报雷达系统可以实现对航空领域的探测一样,基于平流层的飞艇载雷达不仅对临近空间飞行器具有一定的探测能力,而且平流层飞艇载雷达系统还可以通过平台优势实现对低空领域的早期预警。文中通过对比分析平流层飞艇载雷达系统的作战优势,阐述了该雷达系统的几种作战运用方式,重点分析了对抗临近空间目标和低空突防目标的作战运用方法。

平流层飞艇载雷达电磁波的衰减问题建模及分析

为了探明平流层飞艇载雷达系统对临近空间目标的探测优势,论证使用艇载雷达探测临空目标的可行性,从雷达电磁波的衰减入手,首先将电磁波的大气衰减与高超声速飞行器等离子鞘套衰减相结合,建立了一种雷达探测路径衰减的计算模型.然后根据建立的衰减模型,分别讨论了在太赫兹以下的频段内大气电磁波衰减因子和等离子鞘套对电磁波的衰减因子.最后给出了不同目标分别对艇载雷达和地基雷达的探测衰减仿真.仿真结果表明,艇载雷达探测远距离目标优势较为明显,对高超声速目标的探测更具优势.

平流层飞艇晃动对艇载雷达回波影响的分析

平流层飞艇载雷达系统较之地基雷达针对临近空间目标更具探测优势,但也存雷达探测性能受飞艇运动影响的问题,须结合飞艇的运动特点分析艇载雷达的回波形式。对此,本文从艇载雷达天线阵元的速度差别入手,分别建立了艇载雷达天线阵元的运动计算模型和艇载雷达回波计算模型。根据建立的模型,分析了飞艇晃动对雷达信号的影响,计算了不同因素对天线阵元速度的影响,并分别在天线阵元速度差别最大和最小的情形下进行了回波仿真,结果显示:在飞艇运动状态下,艇载雷达探测效果随目标距离增加而下降,但在不同的探测方向上下降程度是不同的。

艇载雷达高超声速目标搜索资源管理方法

平流层飞艇载雷达能够克服地球曲率的限制,提高临近空间高超声速目标的探测距离.针对平流层飞艇载雷达高超声速目标的远距离搜索发现问题,提出了一种基于搜索性能分析的搜索资源管理方法.该方法首先计算搜索时间资源限制条件下的搜索空域范围,根据搜索时间和搜索空域范围分析搜索状态下的雷达作用距离;然后利用优化后的搜索参数、目标和环境信息,进行搜索波形调度.最后,给出了一个高超声速目标探测软件系统,该软件系统采用信号处理、数据处理、资源管理一体化设计.仿真结果验证了所提方法的有效性.研究结果能够为高超声速目标探测雷达参数选择和探测工作模式设计提供支持.

平流层飞艇晃动对雷达测量误差的影响分析

为了分析平流层飞艇晃动对雷达测量误差的影响,首先建立飞艇晃动模型及相关坐标系,然后推导出包含平流层飞艇姿态晃动的雷达测量误差模型。基于该模型分别仿真了飞艇三个方向的晃动姿态角对艇载雷达测角和测速的影响。结果表明:飞艇偏航角、俯仰角和滚转角的测量误差对雷达测量目标方位角和俯仰角的误差有不同程度的影响,且误差变化曲线与目标的方位角、俯仰角变化曲线存在一定关系;艇载共形阵雷达天线布置在艇艏时,飞艇的偏航和俯仰运动会给目标回波带来额外的多普勒分量,从而给雷达带来速度测量误差。