C波段双偏振天气雷达偏振参量标准差分析与改进

标准偏差分析方法是有效评估雷达数据质量的关键。本文采用标准差分析法对C波段双极化雷达偏振参数进行了深入分析,以找出主要影响因素并优化参数配置。通过观测实验考察了典型天气过程中极化参数标准差的改善效果。结果表明:现有观测模式对C波段偏振参数的精度较低,并且不同仰角之间存在显著精度差异。其中,在1.5°仰角处,极化参数数据的精度高于0.5°仰角处。驻留时间、脉冲重复频率和脉冲数直接影响C波段双线极化雷达极化参数的标准差。通过优化脉冲重复频率和脉冲数,在不改变观测模式的情况下,提高了在相同停留时间内偏振标准差的精度。对两个典型天气过程中极化参数标准差的分析表明,在进行参数优化之前,冰雹过程中极化标准差普遍高于强降水事件;然而,在改进后,强降水事件中极化标准差精度通常优于冰雹事件。经过改进后的观测模式在一定程度上提升了C波段双极化雷达偏振参数数据的精确性。

星载分布式SAR双频乒乓模式测高精度分析

星载分布式合成孔径雷达(SAR)系统用于干涉测绘,凭借其基线灵活、时间去相关很小的特点得到了快速发展。与传统模式相比,双频乒乓模式能够同时得到两种频率的多幅SAR图像,可以实现更高精度的高程测量。本文首先简单介绍了双频乒乓模式的工作原理,然后深入研究了该模式下SAR干涉对的相位比例关系和相关性,理论上分析了其干涉相位估计精度和对应的测高精度,从而为系统设计和干涉处理方法研究提供理论依据。最后仿真分析结果直观展示了双频乒乓模式相较于传统模式的优越性,由于该模式增加了不同频率的干涉相位数据,干涉相位估计精度和测高精度均显著提升。

基于双模式切换的机载惯性/雷达组合导航方法

针对机载惯性导航系统(inertial navigation system,INS)/毫米波雷达组合导航系统中,毫米波雷达测角随机常值误差会带来定位精度损失问题,提出一种基于容积卡尔曼滤波算法的双模式自适应双重切换INS/毫米波雷达组合导航方法。将组合导航过程分为斜距角位置匹配与相对位置矢量匹配两个阶段,并对导航系统建模方法进行改进,将测角常值误差导致的位置误差从组合误差中分离出来。导航初阶段采用斜距角位置匹配模式,针对近距时滤波发散的问题,采用基于滑动窗方差判别的模式切换方法对切换条件进行实时判定,判定满足条件后自动切换组合模式为相对位置矢量匹配模式。以载机着陆为背景进行仿真验证,结果表明,所提方法有效提升了组合导航精度,具有一定的工程意义。

基于USRP的双模无源雷达测试系统设计

文中设计一种可以在TDOA-DOA或Multi-TDOA两种定位模式下工作的双模无源雷达,并设计一种高性能的测试平台用于演示和验证。该测试平台由X310通用软件无线电外设(USRP)实现多通道信号采集,由嵌入式服务器中的GPU实现信号处理算法,具有大动态、多通道、时频同步和本振机制灵活等优点。通过小型无人机的室外检测得出,在两种定位模式下,所设计的测试平台都可以达到米级的定位精度。

相控阵和频率分集阵双模式雷达联合目标检测

传统相控阵发射方向图仅是角度的函数,而频率分集阵发射方向图是距离/时间角度的函数,发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势。本文提出一种相控阵和频率分集阵双模式体制联合目标检测方法。分析了双模式雷达的发射方向图特性,阐明了相控阵发射功率聚焦与频率分集阵角度宽覆盖结合的优势,提出了相控阵和频率分集阵双模式联合最优检测器,基于检测概率、检测信噪比对比分析了双模式体制相比于单一模式体制的目标检测性能改善。研究表明,相控阵和频率分集阵双模式雷达不仅在主瓣方向具有最优的目标检测性能,而且可以在较小信噪比损失的条件下兼顾旁瓣区域的目标检测性能。

基于相位噪声分析的交通信息采集雷达设计

为了满足智能交通领域(ITS)信息采集需要,该文设计了一种K波段双模式交通信息采集雷达,其两个工作模式为调频连续波(FMCW)和单频连续波(CW)模式。由于对压控振荡器(VCO)直接作为CW测速雷达的振荡源的研究较少,所以该文对在单频连续波(CW)模式下VCO的相位噪声以及雷达作用距离对测速误差的影响进行分析。此外该文还通过测速对比实验,得出在短距离应用条件下,虽然以MMICVCO为振荡源的双模雷达的测速精度不如以低相位噪声锁相环振荡器(PLL)为振荡源的单一CW雷达,但两者相差很小。通过分析和实验可以得出,相位噪声对速度误差的影响会随着作用距离的缩短而减小。该双模雷达工作在CW模式并进行短距离测速时,能满足一般民用交通雷达测速精度的要求。

雷达/红外双模导引头抗红外诱饵干扰

红外诱饵干扰弹是常见的影响导弹命中精度的干扰手段之一,对雷达/红外双模导引头抗红外诱饵干扰弹进行研究具有重要的理论价值和工程应用价值。在对红外诱饵干扰原理研究的基础上对系统进行建模,通过计算能量质心位置建立了雷达/红外双模状态方程和量测方程;设计了一种抗干扰方法,提出一种通过辐射能量和角度偏差方程进行红外诱饵干扰检测的方法。仿真分析表明:雷达/红外双模导引头使用该抗干扰方法能够以超过90%概率检测红外诱饵干扰,跟踪精度高,脱靶量小,验证了方法的可行性。

C波段多普勒雷达双PRF模式速度混淆区识别和处理方法研究

中国C波段新一代天气雷达在双PRF工作模式下经常在正(负)速度区出现负(正)速度杂点的情况,严重影响了雷达资料的使用。为了提升雷达径向速度资料的质量,提出了一种对C波段新一代天气雷达在双PRF工作模式下径向速度正负速度混淆区(速度混淆区,下同)的识别和处理方法,并以CINRAD/CC雷达资料为例,分析了识别和处理方法的效果。利用哈尔滨和牡丹江雷达2010年夏季部分时段观测资料进行验证。结果表明,速度混淆区内径向速度值的跳动幅度约为雷达双PRF模式最大不模糊速度值。利用径向速度资料中各点与周围8点径向速度平均差值的分布规律和区域内正、负速度平均值的差值规律,能够正确识别速度混淆区,速度模糊区边界能够得到保留;以速度混淆区各点为中心,通过统计各点邻域内非速度混淆点的正、负速度点个数占非速度混淆点总数的比例,再将最大比例对应的径向速度算术平均值作为该点的径向速度替代值,能够消除并修正原始资料中的速度混淆区;对比原始资料,处理后资料中的速度混淆区被消除,资料质量得到提高。

雷达间或工作下雷达/红外融合跟踪

针对强对抗条件下末制导导弹寻的问题,本文提出一种雷达间或工作的雷达红外双模导弹融合跟踪算法。设计了雷达/红外双模导引头协同工作模式,通过机动目标检测算法来判断雷达开机的时刻,从而减小敌机告警器告警概率、敌机导弹拦截概率和敌机电子支援措施锁定概率;并且,为了改善跟踪精度,将交互式多模型算法(IMM)算法和不敏卡尔曼滤波(UKF)算法结合起来,将其运用在雷达红外双模融合跟踪中。实验结果表明,与单独的红外跟踪相比,该方法能有效减少雷达开机时间,不仅提高了跟踪精度,而且增大了导弹击中目标的概率。

基于双光楔的双模光学系统设计分析

在导引系统中,将双光楔结构与双模复合光学系统相结合,使复合光学系统保持不动,通过双光楔的运动来实现系统的扫描和跟踪。这种设计不仅简化了位标器的设计,也给复合光学系统的设计提供了足够空间余量,有利于导引系统的总体设计。本文提出一种基于双光楔的红外/激光双模光学系统设计方案,可用于获取目标的双模信息,分析了光学系统的基本参数,研究了采用双光楔结构对扫描视场的实现方法,并对整体光学系统进行了设计。所设计系统实现了红外和激光双波段的良好成像,满足导引系统的使用需求。

一种双频段有源相控阵雷达系统协同探测模式研究

给出了一种双频段有源相控阵雷达系统总体设计,分析了双频段雷达系统组成、双频段协同探测、协同目标识别、联合抗干扰等工作模式,相比于传统单频段系统,新型双频段雷达系统的设计可以大幅提升雷达装备的资源利用率,在多目标测量、目标识别、联合抗干扰等方面具有明显优势,可更好地支撑多型新型任务测量的应用需求。

连续波测速雷达信标测速数据的处理

连续波测速雷达需在应答机的配合下才能完成目标的捕获、跟踪和测量。针对双频多测速应答机信标测速数据系统误差较大问题,分析了应答机应答和信标测量模式的工作原理,采用直接法和间接法实现了多台测速雷达信标测速数据的综合处理,获取了目标在地心系下x、y、z 3个方向的速度分量。试验结果表明:在文中此测速雷达布站和火箭射向模式下,采用直接法解算的速度分量精度优于间接法。

雷达-红外双模制导的神经网络数据融合算法

在雷达 红外双模制导体制下 ,对雷达和红外数据进行融合时存在雷达和红外数据不同步的问题 ,对红外数据先进行异步融合处理使其与雷达数据保持同步 ,然后提出了利用神经网络作为同步融合中心的方法 .雷达和红外数据共同作为神经网络的输入 ,输出为目标的最优融合估计 .这种方法可以在融合中心不知道协方差信息的情况下进行数据融合 .

基于EMD方法的X波段双偏振雷达衰减订正

针对X波段双偏振雷达信号在降雨路径中的衰减现象,本文提出经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法进行X波段双偏振雷达衰减订正,首先对总差分传播相移进行EMD分解得到有限个基本模式分量(Intrinsic Mode Function,IMF),并基于皮尔逊相关系数准则将IMF分为噪声IMF和信号IMF两类,然后对信号IMF进行有效重构得到差分传播相移,再将差分传播相移通过最小二乘法拟合得到差分传播相移率,最后对求得的差分传播相移与差分传播相移率采用自适应约束方法进行反射率衰减订正。利用EMD方法和其他方法进行对比分析,其结果表明,EMD方法能够有效地消除X波段双偏振雷达回波数据中后向散射的影响,在保留真实的气象信息的同时,有效地抑制差分传播相移的显著波动,进而衰减订正效果更好。

X波段双口双模单脉冲雷达馈源的分析与设计

提出了一种应用于极化扭转卡塞格伦天线的双口双模单脉冲雷达馈源,推导出三种波束(和波束、E面差波束、H面差波束)归一化远场方向图的完整解析表达式。对整个馈源进行仿真优化,使和、差(E面差、H面差)通道的驻波带宽都超过20%(VSWR≤2),得到了三种波束的归一化远场方向图。加工出馈源并进行测量,实测驻波与仿真结果吻合良好,馈源远场方向图的仿真结果达到预期指标要求,该馈源可应用于实际的单脉冲雷达跟踪系统中。

雷达/红外双模制导下的数据融合与可视化仿真

多模复合寻的制导技术已成为精确制导武器的发展方向 .采用雷达 /红外双模制导模式 ,可有效提高制导系统的精度 .因为雷达导引头具有全天候、测角和测距等优点 ,红外导引头具有测角精度高 ,测量连续等优点 .将两者的信息有效地融合可以实现性能互补 ,提高对目标的跟踪能力 .利用VisualC ++6 .0和OpenGL工具可实现雷达

雷达/红外双模导引头抗箔条干扰研究

针对导弹抗箔条干扰弹问题,通过研究分析箔条干扰原理,在直角坐标系下,建立了箔条干扰弹数学模型、载机机动模型、目标相对导弹的状态方程和雷达/红外双模导引头的量测方程,提出了一种基于雷达/红外双模导引头的抗箔条干扰方法。仿真分析表明雷达/红外双模导引头使用该抗干扰方法检测箔条干扰概率高,跟踪精度高,脱靶量小,验证了方法的可行性。

双模复合制导导弹系统

说明了双模复合制导技术的概况,并着重介绍了近一二年美国专利中出现的几种双模复合制导导弹系统的制导原理与结构,包括激光/红外制导、毫米波/红外光纤制导、雷达/红外制导、半主动激光/激光雷达制导等。最后说明了双模复合制导技术的发展方向。

双频任意功分比输出的环形电桥设计

提出了一种双频任意功分比输出的环形电桥设计。通过奇偶模分析法得到该任意功分比输出的双频环形电桥设计近似公式,利用高阻抗微带线代替双频分支微带线获得双频效能,并在环形电桥的分支线上设计倒相器,使该环形电桥结构紧凑。为进一步验证该设计方法的可行性,设计了工作频率在1/6 GHz的双频环形电桥,输出功分比为1∶100,仿真和实验结果相符。

环视SAR双条带成像实现方案

研究了一种双条带成像处理方案。该模式是对环视成像模式的扩展,有效地提高了图像场景范围和成像处理效率。分析了双条带SAR成像处理的基本流程,针对雷达运动平台的实际运动情况,提出了一种满足图像分辨率和无缝拼接要求的系统实现方案以及相关系统参数的优化设计准则。借助点目标仿真和某型机载环视SAR外场试飞实测数据对该成像处理方案的有效性进行了充分地验证处理。