Data fusion of radar and IFF for aircraft identification

The problem of identification of friend-or-foe aircraft in the actual application condition is addressed.A hybrid algorithm combining fuzzy neutral network with probability factor（FNNP）,multi-level fuzzy comprehensive evaluation and the DempsterShafer（D-S） theory is proposed.This hybrid algorithm constructs a complete process from generating the fuzzy database to the final identification,realizes the identification of friend-or-foe automatically if the training samples or expert’s experience can be obtained,and reduces the effect of uncertainties in the process of identification.At the same time,the whole algorithm can update the identification result with the augment of observations.The performance of the proposed algorithm is assessed by simulations.Results show that the proposed algorithm can successfully deduce the aircraft’s identity even if the observations have measurement errors.

基于IFF信号的单站无源定位方法误差分析

无源定位作为无源侦察的重要手段,相比有源定位探测距离更远,同时由于其利用雷达发射电磁波信号进行定位,不主动向空间辐射电磁波,因此具有更好的隐蔽性,战场生存能力更强。目前无源定位通常采用多站定位的方式,包括多站时差定位,多站交叉定位等,单站无源定位相比于时差、交叉等多站无源定位方法具有系统构成简单、成本低、机动性高等特点,因此近年来受到学者广泛研究。介绍了一种基于敌我识别(IFF)信号的单站无源定位方法,并对其开展误差分析。该方法通过实时截获IFF信号并解译飞行器高度信息,结合测向分机获取飞行器的方位和俯仰信息,建立定位模型,实现对空中飞行器的实时定位,最后通过公式推导和仿真验证,分析了影响定位精度的多种因素。

一种应用DS证据理论的雷达目标与IFF点迹关联方法

针对目标数量多、目标构成复杂环境下雷达目标与敌我识别(Identification Friend or Foe,IFF)点迹关联不准确的问题,提出了一种基于DS(Dempster-Shafer)证据理论的关联方法。基于区间灰数模型完成雷达目标与IFF点迹的灰关联度计算,并据此生成DS证据理论中辨识框架的基本概率赋值;利用Dempster规则对证据进行组合,当证据之间存在冲突时采用改进Murphy方法对数据进行处理;最终通过概率转换方法完成关联判决,形成对目标敌我属性的判定。典型场景下的仿真结果表明,该方法能够实现雷达目标与IFF点迹的有效关联,通过多次询问及关联过程,可提升不同场景下的关联正确率。

基于灰色理论的雷达目标与IFF点迹关联方法

为提升复杂环境下雷达目标与IFF点迹的关联正确率,提出了一种基于灰色理论的关联方法。在不同场景下,通过计算灰关联度判断多个雷达目标与IFF点迹关联时是否存在竞争,若存在则利用雷达目标与IFF关联的历史信息对灰关联度进行修正,最后基于最大关联度识别原则完成关联判决,形成对目标的敌我属性判定及识别置信度估计。典型场景下的仿真结果表明,通过对目标的多次询问及与雷达目标的关联,可提升不同环境下的关联正确率,提升合作目标属性判定的置信度。

一种基于FPGA的IFF信号模拟器实现方法

在信息化战争背景下,敌我识别(Identification Friend or Foe,IFF)技术得到快速发展,对敌方IFF系统的有效干扰是保护己方设备安全的重要手段。介绍了一种基于现场可编程逻辑阵列(Filed Programmable Gate Array,FPGA)器件和高速数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC)的IFF信号模拟器的实现方法,配合IFF侦察系统可实现对敌方IFF系统进行实时、有效的干扰。

俄乌冲突对军事目标属性判别能力发展的启示

快速、准确的军事目标属性判别是战争中需要首先解决的问题。在俄乌冲突中由于目标属性判别手段不完善、使用不规范,频频发生误伤事件,引发了国际上的极大关注。以俄乌冲突中的典型误伤事件为背景,分析了交战双方采用的无线电类、光学类目标属性判别手段以及误伤原因,提出军事目标属性判别能力形成所需的装备建设需求和使用关注要点,以期为军事目标属性判别能力发展建设提供启示。

MARK XIIA IFF系统及其信号消息格式

Mark XIIA是美军和北约盟军统一研制的新型敌我识别系统,其中Mode 5 IFF是Mark XIIA的最重要部分。首先,分析了Mark XIIA Mode 5的性能特点,表明Mode 5不仅能完成基本的敌我识别功能,同时具有态势感知、选址询问、数据传输等功能;其次,对Mark XIIA系统的工作原理进行了分析,给出了系统工作原理框图;最后,叙述了Mark XIIA Mode 5的信号消息格式及处理流程,分析了其抗干扰性能。

新的IFF系统及其信号检测方法

介绍了一种新型敌我识别系统Mode 5 IFF,并分析了该系统的特点及信号产生流程。通过分析Mode 5 IFF系统询问及应答信号格式,提出了基于同步脉冲相关的Mode 5 IFF信号检测方法,该方法根据Mode 5 IFF信号同步脉冲数据一致性的特点,利用同步脉冲信号与所接收到的中频信号进行相关,取相关峰值达到Mode 5 IFF信号检测的目的。最后分析了该方法在"混扰"和低信噪比条件下的信号检测效果,验证了该方法的有效性。

雷达与IFF背靠背配置时的关联算法

对于雷达与IFF(Identification Friend or Foe)背靠背配置时的关联问题,提出了关联算法.主要包括雷达航迹与IFF点迹的时间对准、判别函数构造、关联判决准则选择和关联判决门限设置等,并讨论了多义性问题.4种典型情况下的仿真结果表明,目标间隔与目标到雷达距离之比越大时,关联效果越好;目标交叉时,离交叉点越近,关联效果越差;目标机动阶段时间对准采用雷达航迹平滑的关联效果优于航迹预测,其它情况下采用两种时间对准方法的关联效果相近;在NED(North EastDown)坐标系和极坐标系下的关联效果相近;n/m逻辑应选择2/3或3/4,以同时保证对友方目标的漏关联概率和不明目标的误关联概率都较低.

一种针对IFF Mode5 信号的解调算法

针对IFF Mode5敌我识别信号采用了猝发窄脉冲MSK调制体制,无法采用经典的相干解调方法,提出一种近似相干解调方法,采用基于小波变换的定时同步算法,同时利用MSK调制谱特征进行载波同步,对IFF Mode5敌我识别信号进行解调。分析了基于同步环路的经典相干解调算法局限性和推导MSK近似相干解调方法理论基础,论证该方法可达到的理论极限与可行性,同时对IFF Mode5敌我识别信号进行了解调仿真,结果表明MSK近似相干解调方法针对窄脉冲MSK调制信号具有实现简单、处理有效的优点,相较于非相干类MSK解调方法性能有较大的提升。

外军敌我识别检测认证体系研究

统一的技术体制是提升敌我识别装备作战效能的先决条件。长期以来,由于敌我识别装备缺少规范化、标准化的检测认证手段,各型敌我识别装备体制存在差异,严重制约了敌我识别装备作战效能的发挥。美军在敌我识别检测认证方面历经40余年发展,已形成较为全面和完整的检测认证体系,并达到较高的技术和应用水平。对美国防部AIMS计划办公室的敌我识别检测认证机制及其应用进行分析,总结其发展特点和启示,并提出对敌我识别检测认证体系的发展建议。

对IFF系统询问机的旁瓣噪声压制干扰研究

在分析了噪声压制干扰原理的基础上,定义一个识别系数ki,使检测概率与信号的干信比联系起来,完善了敌我识别(IFF)系统干扰方程,推导了有效干扰功率计算公式,从检测概率的角度对噪声压制干扰的效果进行了分析。

机载预警雷达对IFF的干扰分析

机载预警雷达是预警机的主要探测设备,具有发射功率大、占用频带宽的特点,与预警雷达处于同频段工作的IFF系统易受其干扰。本文依据预警机作战应用时的电磁环境,分析了可能的干扰来源,和预警雷达脉冲信号对IFF系统的邻频干扰。并以误码率和应答次数为指标,在不同雷达工作参数条件下仿真了IFF受干扰的程度。模型对于其它无线系统在不同场景下的邻频干扰及共存研究具有较强的扩展性。

基于集成固有时间尺度分解的IFF辐射源个体识别算法

为研究敌我识别(IFF)辐射源信号的细微特征,针对目前在复杂噪声环境中IFF辐射源个体识别研究不足的问题,该文提出一种基于集成固有时间尺度分解的IFF辐射源个体识别算法。该算法应用集成固有时间尺度分解(EITD)将采样信号自适应划分为若干有实际意义的信号分量并求取IFF辐射源信号在时频域的能量分布图。通过对时频能量谱的纹理分析,以图像的纹理特征表征辐射源信号的无意调制特征,送入支持向量机(SVM)中进行分类识别。实验表明,所提算法相较于基于希尔伯特-黄变换(HHT)、基于固有时间尺度分解(ITD)的辐射源个体识别方法在识别准确度上有较大提升。

基于时频与快速熵的IFF辐射源个体识别方法

针对目前敌我识别(IFF)辐射源信号的细微特征分析研究不足与个体识别效果差的问题,提出了基于时频与快速熵的IFF辐射源个体识别方法。该方法利用集成固有时间尺度分解(EITD)将采样信号自适应分离为若干含有细微特征的信号分量,以分量求和的方式重构信号并选用快速样本熵表征辐射源信号无意调制特征并作为个体识别的依据,采用支持向量机(SVM)进行分类识别。仿真结果表明,相较于基于经验模态分解(EMD)和基于固有时间尺度分解(ITD)的辐射源个体识别方法在识别精准度与识别效率方面有较大提升。

Mark XIIA IFF系统中频数字接收机设计与仿真

Mark XIIA IFF是一种由美军与北约盟军共同研制的为了提高战场态势感知能力的新型敌我识别系统。以其为研究对象,提出了Mark XIIA Mode 5系统中频数字应答接收机的框架结构,并利用Simulink软件设计了一种最佳的状态接收机仿真模型,对结果进行了分析,验证了方案的可行性,为具体方案的实现奠定了基础。

基于FPGA的IFF-MSK调制系统设计

为实现快速敌我识别,设计了一个MSK调制系统。从基本的MSK调制解调原理出发,研究了如何在解调端能快速有效地进行目标识别应答,创新性地提出了通过对发射端信号选用合适的扩频码码组进行MSK调制,而后在接收端不做解调做相关运算。充分利用了FPGA并行运算的工作特点,在解调端使用多通道并行相关识别模块,强相关信号将会产生波峰从而被判决门限识别输出,达到快速敌我应答的目的。

一种目标密集环境下的雷达目标与IFF点迹相关算法

提出了一种基于联合概率数据关联(Joint Probability Data Association,JPDA)思想的雷达目标与敌我识别(Identification Friend or Foe,IFF)点迹相关方法,利用雷达目标历史IFF属性及关联概率作为先验信息,结合当前雷达目标航迹和IFF点迹的分布情况,通过基于JPDA的方法计算各雷达目标与IFF点迹的关联概率,最后利用目标识别规则库对目标属性进行判定。几种典型场景下的仿真结果表明,通过对目标的多次询问和相关概率的迭代,所提方法可有效提高目标密集环境下对我方合作目标的正确识别率,同时降低对非合作目标的误识别率。

IFF模式5高精度测频方法研究

基于敌我识别(IFF)模式5询问信号,在采样点数较少、不能增加点数情况下研究了提高测频精度的方法,无噪声与加入高斯白噪声的情况下,采用快速傅里叶变换(FFT)测频粗估计信号载波频率,利用谱峰位置插值校正的方式减小频率估计误差,提高测频精度。仿真结果表明该方法简单,能够有效提高测频精度。

基于IFF系统的杀伤兵器效能

敌我识别是高技术条件下现代战场上自动目标识别技术的重要应用之一。介绍了敌我识别系统的工作原理,分析了敌我识别系统在战场上的战术使用。建立了敌我识别系统使用效能准则,通过杀伤兵器对决射击示例分析,对敌我识别系统的使用效能作了评估。