低空目标高精度无源时差定位方法

提出了一种改进的无源时差定位方法.该方法在主站增加对目标仰角的测量,形成了一个包含3个子系统的冗余定位系统.首先从各子系统获得3组含有模糊的定位结果,然后通过最近邻匹配消除定位模糊,最后对各子系统消除定位模糊后的结果进行简化加权最小二乘(SWLS)融合,获得了比传统无源时差定位方法更好的性能.仿真结果表明,目标高度较高时,改进方法与传统方法的定位精度相当;而对于低空目标,改进方法的定位精度远高于传统方法.

海面多径环境下雷达目标俯仰角测量提取的研究与应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某型雷达对掠海巡航飞行目标测量数据事后俯仰角的提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相比,验证了该算法的有效性和可实施性。

利用多径测量低空目标高度的一种新技术

本文从利用多径效应的角度研究低空目标的高度测量。从低空目标的经典多径回波模型出发,推导了低空目标的反射波与直达波矢量叠加后的场强波动因子。在雷达—目标场景几乎不变化的情况下,该场强波动因子与反射波相对直达波的相移α之间呈现为简单函数关系,据此提出一种利用步进扫频测量低空目标高度的新方法。给出了该方法的测高原理、理论分析以及实现步骤,并分析了各系统设计参数对低空目标高度测量精度的影响。典型应用的计算机仿真表明,该方法可以有效地实现极低俯仰角情况下的低空目标高度测量。

雷达低空目标俯仰角测量提取的最大似然估计算法应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量,实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。为提高低空目标俯仰角的测量精度,应用最大似然估计算法从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。计算结果显示,最大似然估计算法可以显著改善俯仰角测量精度,为靶场试验决策提供依据。

C^2动态相位估计的偏差补偿算法--雷达低空目标俯仰角测量提取的研究与应用

由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量,且对低空目标俯仰角的闭环跟踪测量实现极为困难,通常采用偏轴跟踪技术。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C^2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,由C^2算法代替偏差补偿算法的航迹滤波并且动态估计直射和反射路径的相位差,然后对单脉冲比进行补偿,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明C^2动态相位估计的偏差补偿算法,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某次试验中对掠海巡航飞行目标俯仰角的事后提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相对比,验证了该算法的有效性和可实施性。

C^2算法在雷达低空目标俯仰角测量中的应用

由于多径信号的干扰,单脉冲比幅测角体制的雷达在对低空目标俯仰角测量时,会带来很大的误差。将传统的多目标分辨算法(C2算法)应用于某相控阵雷达系统低空目标偏轴跟踪中俯仰角的测量,文中给出某次实际飞行试验中的测量结果,并对测量结果进行修正,表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能,验证了该算法在低空多径环境下目标俯仰角测量的有效性和可实施性。

米波雷达低仰角目标多径模型及其反演方法研究

现有的低仰角测高方法多采用镜面反射模型,将直达波与多径简化为两远场点源;然而实际中不规则反射面使多径回波波前畸变,远场点源模型难以完全描述多径信号。针对此模型失配问题,该文重点研究低仰角目标多径模型,首先分析经典多径模型,对反射系数和反射面高度进行参数反演;然后提出一种扰动多径模型,将反射面对多径回波的影响建模为扰动反射系数,并利用最大似然算法反演扰动反射系数。计算机仿真结果验证了参数反演方法的有效性;实测数据验证了复杂情形下所建模型的合理性和反演方法的有效性,提高了低仰角测高算法在实际阵地的适用性。

雷达低空目标俯仰角偏轴测量的C^2算法研究

由于多径信号的干扰,单脉冲比幅测角体制的雷达在对低空目标俯仰角测量时,会带来很大的偏差。应用多目标分辨算法(C2算法),对其在某相控阵雷达系统中低空目标俯仰角偏轴跟踪测量性能进行了分析和仿真,为雷达系统的设计提供依据。通过对不同场景下的仿真结果分析,表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能,可以提高俯仰角的测量精度,该算法运算比较简单,适宜应用于单脉冲比幅测角体制雷达低空目标俯仰角的实时跟踪测量。

雷达低空目标闭环跟踪的C^2-偏差补偿算法研究

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地降低了雷达低空目标俯仰角测量精度。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C^2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标俯仰角的测量精度。

雷达自动跟踪测量的C^2算法抗多径干扰研究

将传统的多目标分辨算法(C2算法)应用于低角多径环境下目标俯仰角的跟踪测量,并在不同多径反射环境下对不同高度、不同飞行速度和飞行方向的目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能,通过对仿真结果的分析,验证了该算法在低空多径环境下目标俯仰角测量的有效性;将该方法应用于靶场雷达系统低空目标俯仰角的跟踪测量,可较大地提高测量精度,改善靶场测控系统的不足。

雷达低空目标俯仰角事后提取的动态偏差补偿技术

由于多径回波信号的干扰,雷达对低空目标俯仰角的实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。结合目前靶场在装雷达系统,研究了掠海巡航飞行低空目标的俯仰角事后提取问题,为了提高低空目标俯仰角的测量精度,应用动态偏差补偿技术从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。结果显示,动态偏差补偿技术可以显著改善俯仰角测量精度,为靶场试验决策提供依据。

起伏地形条件下的低仰角测高方法研究

针对起伏地形条件下米波雷达低仰角测高问题,提出了一种基于地形扰动建模的低角测高方法。该方法利用垂直放置的天线阵列接收回波信号,基于地形扰动建模,提取起伏条件下的主特征分量,并对目标高度进行一维搜索,通过判定两个信号子空间是否相交来估计得到目标高度。通过计算机仿真和试验分析了方法的测高性能,并验证了该方法的有效性。

雷达低空目标俯仰角提取的偏差补偿技术

由于多径信号的干扰,单脉冲雷达对低空目标俯仰角的实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。结合目前靶场在装雷达系统,研究了掠海巡航飞行低空目标的俯仰角事后提取问题,应用偏差补偿算法从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。文中给出雷达系统实时输出的目标俯仰角数据以及应用偏差补偿算法事后提取并进行误差修正的目标俯仰角数据,结果显示,事后俯仰角提取显著改善测量精度,为靶场试验决策提供依据。

基于波束置零的稳健低空目标角度估计方法

针对复杂阵地下低空目标的仰角估计问题,建立多径信号服从高斯分布的分布源信号模型,提出一种基于波束形成的角度估计方法。该方法在直达波入射角方向形成窄零陷,而在反射波的入射角方向形成具有一定宽度的零陷,然后对回波信号进行空域滤波,输出能量最小时对应的角度就是目标仰角的估计值。与现有的方法相比,该方法在复杂阵地条件下能有效地进行目标仰角估计。计算机仿真结果验证了该方法的可行性。

单脉冲雷达低仰角测量的C^2算法研究

由于多径反射信号的干扰,低仰角测量成为一个难点。C2算法用于低仰角测量具有计算量小、算法稳定、测量精度高的优点。依据多径反射的4路回波信号模型(直接-直接、直接-反射、反射-直接、反射-反射),推导出了C2算法的估计量解析表达式,给出了详细的物理解释,并对每个估计量的抗多径干扰性能进行理论分析。仿真分析了算法估计量在多径干扰强弱不同的场景下估计性能优劣的变化情况,给出详细数据。提出了根据在多径干扰大的场景下重新选择优势估计量B(舍弃劣势估计量C)进行目标仰角估计的应用方法。试验结果表明,这种改进的应用方法在多径干扰大或通道噪声低的情况下可以明显减小C2算法的测量误差。

基于可变仰角阈值的低轨道量子卫星切换策略及性能分析

为了解决低轨道量子卫星之间的切换问题,根据量子卫星和地面站的连线与水平面之间夹角即仰角的变化,通过对该仰角的实际测量,提出基于可变仰角阈值的低轨道量子卫星切换策略。在达到最小仰角阈值时,地面服务中心发出切换指令,将对地服务卫星切换到下一颗量子卫星,使得星地量子通信保持连续。在此根据仰角大小的不同,分析仰角对卫星通信中量子态生存函数、信道误码率及信道容量的影响,建立它们之间的定量关系。仿真结果表明,当仰角θ=20°和θ=70°时,自由空间量子态生存函数、信道误码率及信道容量分别为0.56,0.033,0.5和0.92,0.012,0.97,由此可见,仰角大小对量子卫星通信性能有显著的影响。因此,为了保证卫星切换的成功率,根据对不同通信性能的要求,应自适应调整卫星的仰角阈值。

雷达低仰角目标跟踪的测角误差实时补偿算法

为提高雷达对低空目标的跟踪精度,提出了一种基于渐消记忆递推最小二乘法的测角误差实时估计算法。该算法利用不同设备同时对目标进行跟踪,得到不同的观测结果。利用渐消记忆递推最小二乘法对不同的观测结果进行处理,赋予不同的权值,得到最终的测角误差估计值。通过理论分析,构建多径环境模型,对该算法的效能进行验证。仿真结果表明,由该方法得到的测角误差估计结果估计误差小,同时可有效减小测角误差的抖动,得到稳定的测角误差估计结果。

L波段雷达低空低仰角探测技术

根据新一代L波段测风雷达的测风原理,探讨了海岛测站在大风、台风天气雷达低仰角探测中,低空难以实现角度自动跟踪与近距离抓球等问题。阐述了丢球的原因和解决方法,并以个例分析来说明低空低仰角丢球、旁瓣球的特征。提出在地面风速大的情况下,低空低仰角丢球可利用风速判断仰角范围、配合下风方位帮助抓球。总结L波段雷达的探测经验,为台站灵活使用L波段雷达提供借鉴。

监视雷达低仰角测角方法分析与工程实现

监视雷达天线孔径较小、垂直波束较宽,当雷达天线低仰角探测目标时,波束打地严重,测量易受多路径影响,仰角测量精度难以满足要求。先对现代雷达常用的和差比幅与比相两种测角方法进行了分析,然后以相控阵天线为例,对两者在低仰角下的测向精度进行了仿真和深入分析。最后结合两种方法的优缺点,对某Ⅰ型监视雷达样机进行改进,使其满足比幅比相混合型测角的条件,并对改进后的样机作动态对比试验,再次证明两种常用测角算法在低仰角下的优劣,为工程应用提供参考。

频率捷变雷达跟踪海面低空目标的频点自适应优化技术

针对雷达跟踪海面低仰角目标产生多径效应引起的仰角测量误差问题,本文建立了海面多径反射和频率捷变下低角误差测量模型,提出了一种基于频率捷变自适应优化的改善低角测量误差方法。该方法通过宽带频率捷变去除目标信号与多径反射信号的相关性,利用网格自适应直接搜索算法(Mesh Adaptive Direct Search Algorithms,MADS)优化频点技术,根据不同距离、不同高度和不同海情产生多径效应的大小自动选择频点改善误差,形成了雷达自适应频率捷变对抗海面低空目标多径的方法。仿真结果表明,该方法能根据不同情况自动选择低误差频点,控制每一个距离的低角测量误差在±2 mrad内,基于网格自适应直接搜索的频点优化算法也大大提高了频点选择速度,减少了迭代次数,表明了该优化算法的有效性。