舰艇抗击低空隐身目标能力分析和措施建议

针对以LRASM导弹为典型代表的低空隐身目标对水面舰艇生存的威胁,研究了单舰和编队应对LRASM导弹攻击的能力,提出了舰艇抗击低空隐身目标的制胜机理和行动要点;主张协同运用各海战场全域作战空间有人/无人装备,构建“全域探测—协同跟踪”的探测网,“抗扰通联—分布协同”的指控网,“梯次衔接—软杀硬毁”的杀伤网,以空间布局拓展换取时间窗口延长,以宽频协同探测对抗前向隐身设计,打造新型海战场低空隐身目标防空作战体系。进一步分析了海上对抗低空隐身目标的体系组成、能力、关键技术,建议通过加强早期预警探测、海空共享火控数据、增加中层拦截层数、增大近层火力密度等方式,层层抗击来袭弹群。

关于隐身目标检测与跟踪的几点思考

隐身武器装备的出现和发展对传统雷达的检测与跟踪性能构成了严峻的威胁。首先,分析了隐身目标检测与跟踪中存在的一些关键问题;然后,对高机动隐身目标、多隐身目标、机载高脉冲重复频率雷达的多隐身目标等检测与跟踪问题进行了初步的探讨,并提出了一些可行的解决方案。

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。

电子战环境下双基地雷达对隐身目标的跟踪技术研究

针对电子干扰和隐身目标的威胁日趋恶化的趋势 ,本文研究了电子对抗环境下T/R R型双基地雷达如何运用数据融合实现对隐身目标的三维跟踪问题 .按照无 -弱—较强—强的干扰强度变化 ,提出了双基地雷达采取不同观测子集对隐身目标的跟踪技术 ,对不同干扰方式下双基地雷达对隐身目标的测量误差以及双基地雷达截面积的计算进行了讨论 ,建立了电子战环境下双基地雷达对隐身目标的测量模型 ,给出了几种典型情况下的计算机仿真结果 。

中波红外隐身目标光谱探测的谱带选择方法

针对采用各种隐身技术的红外目标与周围背景之间的辐射差异不明显，导致探测困难这一问题，利用目标和背景在窄波带内的辐射特征具有较大差异这一特性，建立了基于红外光谱探测的谱带内红外辐射对比度的研究。通过对红外辐射相对对比度以及绝对对比度的分析，综合大气条件在整个传输过程中的影响，结合理论计算以及实验分析确定出用于红外隐身目标探测的最优谱带为2.86～3.30μm和4.17～4.55μm两个窄波带。实验结果表明：在所选取的用于谱带探测的窄波带能够很好的消除背景红外辐射的影响，以此突出目标辐射，具有良好的可探测性。

隐身目标雷达散射截面最优分布模型选择

隐身目标严重削弱雷达探测威力,研究其雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)分布特性有助于评估雷达对隐身目标的检测性能,这是开展反隐身技术研究的基础.文中以F-117A为例,提出一套完整的选择隐身目标RCS最优分布模型的方法,该方法由获取RCS数据,分布特性拟合,拟合优度检验三部分组成.分别采用χ2分布、对数正态分布、赖斯分布和非参数法模型拟合F-117A全向RCS数据,并进行χ2拟合优度检验.结果表明该方法具有可行性,并可扩展用于研究其他型号的隐身目标.

单基地雷达对隐身目标探测范围的研究

通过分析典型隐身目标的单站雷达散射截面,提出一种计算隐身目标雷达探测区域的新方法,由单基地雷达方程出发,从能量角度得到雷达探测判定不等式;采用一种新的雷达探测区域仿真计算的网格剖分方法,给出隐身目标探测范围的仿真计算流程。仿真计算了不同频段单基雷达对隐身目标的探测范围,验证了该方法的可行性。

双基地雷达对隐身目标探测区域的计算

定量分析了隐身目标的双基地雷达散射截面积模型,结合双基地雷达的探测判决条件,运用空间区域划分的方法对隐身目标进行实时信息采集;建立了理想条件下双基地雷达平面上隐身目标的探测模型,计算并给出不同条件下双基地雷达探测范围与基线的仿真关系图;仿真分析的结果对优化双基地雷达的战术配置以及雷达组网应用具有一定的参考价值。

涂层隐身目标毫米波被动探测分析与计算

毫米波系统有着较微波、红外、光学系统不同特性的优点。目前反装甲导弹和末敏弹的制导通常都是毫米波主/被动双模体制。针对涂层隐身问题,我们研究探索毫米波被动辐射计探测涂层隐身的技术。文章首先分析了毫米波被动探测隐身目标的机理、模型与实验验证。其次,根据探测到的目标天线温度数据,给出了求涂层隐身目标辐射温度方差极小最佳解的方法,并给出3mm被动辐射计探测目标的实验数据,及涂层目标的毫米波被动探测辐射特性分析。最后给出实例仿真学习曲线。

VHF频段隐身目标缩比模型的雷达散射截面测量

介绍了甚高频(VHF)频段、工作在水平(H)或垂直(V)极化发射-接收组合(即HH、VV、HV、VH)情况下隐身目标缩比模型的雷达散射截面积(RCS)测量方法;给出了低频段RCS测量与计算的详细过程,采用背景杂波对消和时域加窗处理的方法减少了低频段RCS测量的误差;并给出了两种隐身目标缩比模型的RCS测量结果。测量结果表明:由于谐振效应,在VHF下端的低频段,隐身目标的RCS在平方米的量级,远大于在微波段的测量值;在部分频点,交叉极化的RCS甚至比同极化还强。这为利用隐身目标在频率域的谐振效应和极化域的极化特征,设计具有探测隐身目标能力的现代雷达提供了理论依据。

空中隐身目标威胁等级的仿真研究

在多目标来袭的战场环境中,能够有效的评估出包括隐身目标在内的所有目标的威胁等级,是战场指挥决策系统中的核心部分。目前问题的难点在于雷达探测到隐身目标以后,如何将其数据信息进行量化分析用以反映目标的威胁等级,尤其是隐身目标的雷达散射截面积(RCS)。建立起层次分析法(AHP)基础,为了适用于隐身目标并改善原始判断矩阵的量化水平,提出了一种隐身目标威胁等级的改进方法。通过引入构造的隶属函数,不仅可以将所有目标的距离、速度和RCS信息进行量化处理并构造成判断矩阵,有效地减少了人为因素的影响。经过对一组不同类型目标的仿真分析,给出了各个目标的威胁等级。结果表明方法有效地评估出隐身目标的威胁等级,为防空火力发挥最大效能提供了依据。

综合孔径辐射计空中隐身目标探测性能分析

微波辐射信号是"似噪"的随机信号,综合孔径辐射计反演图像具有随机特性。建立了综合孔径辐射计反演图像的统计分布模型,提出了基于综合孔径辐射计反演图像的目标检测概率计算方法,给出了综合孔径辐射计的最大探测距离方程。并以100单元T型天线阵列为例,分析了综合孔径辐射计用于空中隐身目标探测的性能,通过仿真进行了实验验证。论文研究结果将为综合孔径辐射计技术在隐身目标探测中的应用提供理论依据。

高速隐身目标多传感器协同探测跟踪任务分解策略

针对传统分解策略对高速隐身目标多传感器探测跟踪任务分解存在分解时间长、自适应性低、完备性差等问题,提出了柔性时间任务树分解策略。首先,基于对高速隐身目标多传感器探测跟踪任务分解特点的分析,确立了任务分解的基本准则;然后,以传感器与高速隐身目标的可视化关系为前提和基础,融合“起止时间”、“最长观测时间”、“均匀分割时间”分解法和任务树层次化分解的思想,提出了柔性时间任务树分解策略,该策略能够灵活自适应地调整,对任务进行高效合理地分解;最后,通过案例分析,验证了柔性时间任务树分解策略的合理性和有效性,为未来高速隐身目标探测跟踪任务分配提供了保障。

隐身目标雷达截面的缩比测量及反演计算

隐身雷达目标的电磁散射缩比测量是研究飞行器隐身、反隐身技术发展过程中不可缺少的组成部分。根据相似性原理，首先提出能与全尺寸原型目标具有相同散射特性的缩比测量应该具备的条件；然后提出当实际的缩比测量偏离这些条件时对雷达散射截面的影响。依照本文提供的原理和方法，可从不满足理想缩比条件的模型测量值推算原型的雷达散射截面。

超高速隐身目标回波精确匹配检测方法研究

随着目标运动速度的日益提高、目标散射截面积越来越小,雷达探测超高速隐身目标越来越困难,超高速目标使得目标回波与发射信号不再匹配,造成匹配增益的降低,且该类目标一般高机动飞行,也会对目标造成积累损失。文中提出了一种针对目标运动特性的精确匹配检测方法,可以在回波失配和目标机动下很好地工作,提高了对超高速隐身目标的检测概率。

一种隐身目标电磁散射特性的计算方法

针对空空导弹无线电引信,用广义的雷达有效散射截面(GRCS)描述隐身目标近场散射特性。对覆盖吸波涂层的目标,以组合的三角形平面单元拟合目标的几何外形。利用物理光学法和物理绕射理论[1]计算目标每一单元的散射场和绕射场。考虑目标上的二次反射,计算无线电引信接收天线口径上的目标电磁散射场。无线电吸波涂层目标的反射系数采用迭代方法计算,其方法可适用于具有任何类型电磁参数涂层的目标。以长空靶机和靶5目标为例,计算了其近场散射特性,为无线电引信设计提供参考依据。目标近场电磁散射特性的计算方法适用于隐身目标和非隐身目标。

隐身目标多极化回波起伏模型研究

文中借助FEKO软件计算了F-117A隐身攻击机的多极化、全姿态角雷达散射截面,针对不同的极化和不同的方位角范围分别建立了目标起伏统计模型。结果表明,F-117A隐身攻击机HH极化回波起伏符合Swerling I型,VV极化回波起伏符合Swerling III型。最后,利用文中所建的起伏模型分析了雷达距离性能。

基于NURBS建模的隐身目标RCS仿真研究

隐身方法中,在目标表面涂敷雷达吸波材料(RAM)可以在所有方向上都达到减小雷达散射截面(RCS)的隐身效果。采用非均匀有理B样条(NURBS)方法建立目标模型,并将模型转化成易于计算的贝齐尔(Bézier)形式。然后,采用物理光学法(PO)计算了电大尺寸隐身目标的RCS。通过涂覆圆柱、涂覆柱台的计算,将结果与文献结果相比较,表明本方法是有效的,同时也说明吸波材料对减小目标RCS有显著效果。

一种基于扩展模型的隐身目标检测前跟踪方法

现有的检测前跟踪算法对高分辨雷达隐身目标模型适应性不强,从而容易导致跟踪发散。针对该问题,把粒子滤波与检测前跟踪算法相结合应用于扩展隐身目标的检测跟踪,提出了一种隐身目标扩展模型检测前跟踪方法。首先,采用扩展模型对目标的扩展属性进行假设检验,从而判断目标是否为扩展目标;然后,把目标扩展长度引入状态向量,进行基于扩展模型的隐身目标检测前跟踪(Track-before-detect,TBD),克服粒子滤波易发散的不足,实现对目标空间长度的估计。仿真结果表明,该算法能够准确判断目标的扩展属性并进行有效的检测跟踪。

机载双基地MIMO雷达对隐身目标的探测范围

针对隐身目标探测问题,引入双基地MIMO雷达,利用其雷达方程得出的探测不等式,对雷达探测隐身目标范围进行了研究。以F-117A为典型隐身目标,利用网格剖分法对预警区域进行划分,通过计算出目标在不同位置的双基地雷达散射截面积,得出双基地MIMO雷达对目标的探测区域。经实验获得了双基地MIMO雷达的探测范围与基线长度、发射天线阵列数及相参积累个数之间的关系。实验结果表明,在对隐身目标的探测范围上,与常规双基地雷达相比,双基地MIMO雷达有着明显的优势。