统计MIMO雷达目标跟踪技术研究

首先研究了统计多输入多输出(MIMO)雷达对运动目标参数的估计(也称雷达测量),以雷达估计性能为依据设定其工作参数,提出了一种统计MIMO雷达对运动目标跟踪与参数估计相结合的交互式跟踪方法。理论分析表明,所提方法在目标雷达横截面积(RCS)闪烁严重的情况下仍能很好地进行跟踪,并保持很高的跟踪精度;而且论文中所提出的参数估计法可以有效地降低MIMO雷达参数估计的运算复杂度,解决了参数估计中一大难题。仿真实验也验证了该方法的有效性。

特高压输电导线的X波段电磁散射特性

为阐明特高压输电导线对X波段高分辨率合成孔径雷达卫星信号的电磁散射特性,首先分析了特高压输电导线的几何结构特征和材质,并基于悬链线方程建立导线的物理模型.然后分析了特高压输电导线的X波段电磁散射特性,其中通过求解圆柱坐标系下的Helmholtz方程获得特高压输电导线的二维绕射系数,并利用增量长度绕射系数方法获得输电导线的三维绕射系数和三维雷达横截面积.最后针对不同极化模式和不同导线直径,将特高压输电导线雷达横截面积(RCS)的理论计算结果与微波暗室测量结果进行对比分析.结果表明:垂直-垂直和水平-水平极化模式下,不同直径特高压输电导线RCS理论计算结果与实际测量结果之间的最大平均相对误差为8.1%,初步验证了所提出的特高压输电导线X波段电磁散射特性分析方法的正确性.

GNSS-R海面风速反演技术研究

利用全球卫星导航系统反射信号技术(GNSS-R)反演海面风速时,得到的双基雷达横截面积由于几何因素的影响不能直接用来反演风速.针对这一问题,对功率校准后的数据进行几何校正,在分析全球卫星导航系统(GNSS)海面反射信号特征的基础上,分析了几何因素对风速反演的影响,对双基雷达横截面积和有效散射区域进行校正,得到相应反射点的反射信号功率;最后对所求得的反射信号参数进行仿真验证.实验结果表明,海面风速反演的均方根误差为2.61 m/s,反演风速与真实风速的相关系数为0.57,校正后的归一化双基雷达横截面积能够有效地反演海面风速.

改变散射体RCS方向特性的有源加载方法研究

散射体的雷达横截面积(RCS)随着观测角度的不同而发生变化。对高频区的散射体电磁散射特性进行了建模,根据各个散射中心的位置关系和信号入射角度,计算散射体在特定方向上的RCS。提出了集中式和分布式的有源加载方法改变散射体RCS方向特性,通过施放有源干扰信号使散射体在特定方向上的RCS方向图出现凹点。仿真结果表明,该方法可以有效改变散射体的RCS方向特性,在特定方向上实现散射体射频隐身。

基于RCS统计特征的船舶目标识别方法

雷达散射截面(RCS)是衡量船舶目标散射特性的重要参数,是雷达进行船舶目标分类识别最有效的电磁频谱特性。但船舶目标结构、形状复杂,电磁散射机理复杂,同时受雷达探测角度及所在海域电磁环境等因素的影响,船舶的RCS呈现明显的起伏变化特性。本文对不同工况下船舶RCS测量数据进行统计特征描述,并采用BP神经网络进行船舶识别。结果表明,该方法取得了较好的试验结果,可实现对若干工况下不同类型的船舶精准识别。

单根箔条平均RCS改进算法研究

针对单根箔条平均雷达横截面积(RCS)的计算不准确的问题,应用二次辐射理论建立的箔条电磁散射模型,根据箔条极化情况,计算出不同入射极化条件下箔条丝和箔条云的平均散射截面,改进单根箔条的平均RCS计算误差。

频率选择表面对阵列天线的影响分析

设计了一款频率选择表面和微带贴片天线阵,分析了阵列天线的雷达横截面积(RCS)随入射电场波角度以及频率的变化,并对比加了频率选择表面前后天线RCS的变化,讨论了频率选择表面对阵列天线RCS的影响。从计算结果可以看出,频率选择表面作为天线罩以降低电子设备RCS值是可行的。

基于高频算法的舰艇RCS仿真与特性分析

为实现基于雷达目标散射横截面积(RCS)对海上舰船目标结构、尺寸、方向分析,达到舰船识别分类、隐身性能分析的目的,论文在建立舰船简化模型和粗糙海面模型后,利用FEKO软件综合对比多层快速多层多极子、几何光学法、物理光学法等求解方法,找到一种能够准确、快速求解舰船类电大尺寸的RCS方法,对舰水复合目标进行仿真,并通过水面环境无人艇雷达RCS相对幅值测量实验,验证舰船RCS特性规律。通过提取RCS特征等方式对海面环境下不同类型舰船RCS仿真结果进行分析,并通过RCS结果的变化分析舰船方向对散射结果的影响。仿真结果表明,利用高频算法对舰船目标进行RCS仿真的结果复合舰船实际情况,在海面环境下仍具备可行性,且通过RCS特性分析能够较好地收集舰船目标的种类信息、方向信息。