超低仰角扫描改进雷达观测台风的探讨

利用长乐雷达超低仰角探测资料,对比分析了台风"海棠"和"蔷薇"的超低仰角和0.5°仰角PPI回波资料的差别。结果表明,在不受或尽量少受地物影响的情况下,雷达合理选用超低仰角探测是可行的,且在低层降水回波探测方面效果较0.5°仰角好,特别在远距离探测能力方面有明显改进,一般在距离>100km后探测能力较0.5°仰角有明显优势。雷达超低仰角反映出的台风云块的分布比较清晰,雷达加入超低仰角探测对台风低层探测和预警有一定程度的改进。降低0.12°后的超低仰角探测可提前台风预警时间和提早约2～6个体扫;提高台风探测范围约1.09倍,其他几次体扫的对比情况也反映出降低仰角,0.31°仰角比0.48°仰角提高台风"蔷薇"探测范围约为2.1%～9.6%。雷达超低仰角提高探测台风云体低层结构的同时,更易受近距离海浪杂波的影响,海浪杂波有时可能干扰对台风结构的判断,应引起注意。在选取多大的超低仰角时,应兼顾二者关系。

雷达导引头跟踪低空目标仰角误差分析

雷达导引头跟踪低空飞行目标时 ,其仰角跟踪误差会受多径传播的严重干扰 .一般的“小平面”方法计算漫反射时 ,采用均匀分割地形的方法 ,这种分割法在大擦地角 ,目标距离地面较低的情况下 ,误差较大 ,并且计算时间较长 .提出了非均匀分割的改进的“小平面”法 ,分析了 4条回波路径的影响 .采用了闭环跟踪法计算仰角误差 ,并利用改进的“小平面”法计算电磁波在起伏地 /海面上的漫反射 ,可以较为真实的模拟导引头在跟踪低空目标时的仰角跟踪误差 。

改进新一代天气雷达低层探测能力研究

为进一步改进新一代天气雷达低层探测性能和提高风暴顶高的准确性,利用SRTM(Shuttle Radar TopographyMission)地理信息数据,研究和设计新一代天气雷达的体扫模式,主要是增加中低层仰角数和负仰角,以提高我国新一代天气雷达的低层探测能力。选取福州、龙岩两部雷达为例来计算降水模式的仰角,得出两部雷达新的观测模式VCP12。通过观测试验表明,增加低仰角或负仰角后,能够提高雷达的低层探测性能。

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。

BDS参考站间低高度角卫星三频整周模糊度解算方法

针对BDS参考站间低高度角卫星整周模糊度受大气延迟误差影响较大、难以正确固定等问题,提出一种BDS参考站间低高度角卫星三频整周模糊度确定方法:首先根据超宽巷整周模糊度长波长的优势确定双差超宽巷整周模糊度,并利用其与双差宽巷组合观测值所受电离层延迟误差较为接近的特性搜索确定双差宽巷整周模糊度;然后将双差整周模糊度之间的线性关系作为约束条件,高高度角卫星双差整周模糊度根据双频无电离层组合模型确定;利用固定模糊度的高高度角卫星建立参考站间双差电离层延迟误差空间线性模型,实现对低高度角卫星电离层延迟误差的削弱;最后将固定双差整周模糊度的高高度角卫星双差载波相位观测方程作为距离约束,进一步搜索确定低高度角卫星的双差整周模糊度。

新信号处理技术下低角跟踪误差分析

多路径效应是近程反导武器系统中的跟踪雷达无法避免的问题。文中概述了多路径效应的数学模型和在多路径效应下传统雷达仰角角误差仿真算法,并分析了新信号处理技术下的雷达仰角角误差提取算法并在传统的数学模型基础上建立了新的数学模型。对两种角误差提取办法在理论上进行对比后,用MATLAB举例仿真了两种角误差提取办法对跟踪雷达低角跟踪仰角误差的影响,最后对仿真结果进行了分析比较,完善了雷达低角跟踪算术模型。

雷达低仰角跟踪中的多径误差估算模型

为了提高雷达跟踪目标的精度,必须考虑多径效应对雷达的影响。给出了在雷达低仰角跟踪测量中由于多径效应影响而引起的雷达仰角、方位角、速度、距离误差的估算模型。

福州SA雷达新观测模式结果对比及海浪回波识别

福州SA雷达经过调整常规观测模式采用超低仰角进行扫描,这样可以改进常规观测模式的不足,如远距离和底层探测能力、台风预警预报等,但也易受海浪回波等非气象回波的影响。这些非气象回波会对雷达定量估测降水及其他产品造成污染,所以必须进行自动识别、剔除。分别对超低仰角与常规观测模式仰角下收集到的海浪回波做特征统计分析对比,并利用常规观测模式下的海浪回波识别算法对超低仰角层下观测的海浪回波进行识别。通过特征统计分析及识别结果表明:海浪回波算法识别参数(TDBZ、SPIN、TVDBZ、MDVE)统计特征均无太大变化,利用常规模式下海浪回波识别算法能很好地识别超低仰角下的海浪回波。通过上述验证分析得出:利用常规观测模式下的海浪回波识别算法应用在超低仰角下进行识别是可行的。

舰载相控阵雷达低空测角精度影响因素及改善方法

以提升舰载相控阵雷达低角探测精度为目标。建立了海面低空多路径模型、海面反射模型、相控阵雷达俯仰测角模型;通过仿真系统性分析了舰载相控阵雷达低空测角精度与测角方式、工作频率、波束指向、海况、波束宽度等因素之间的关系,结果表明,采用和和比幅测角方法、优化加权方式减小波束宽度、适当抬高测角和波束指向、采用多频点平滑测角等手段有利于低空测角精度的提升;提出一种综合利用上述因素的低空测角方法,取得了优异的实装应用效果,工程实用前景显著。

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。

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。

米波雷达低仰角目标多路径模型在测角中的应用

针对米波雷达低仰角跟踪目标过程中，由于多路径效应引起的目标仰角估值性能变差这一问题？该文通过对米波雷达低仰角目标多散射中心多路径模型的分析，提出一种基于反射波对消的低仰角目标角度估值方法。该方法采用搜索的方式获得反射波矢量估计，结合矢量对消算法以及谱估计技术实现低仰角目标角度信息的提取，有效地降低了多路径效应对目标仰角估值造成的偏差。理论分析和实验数据的处理结果都证实了该方法的有效性和稳健性。

米波雷达低仰角估计技术分析与展望

多径效应严重影响米波雷达探测低仰角目标的性能,这一固有缺陷较大程度制约着米波雷达的深度发展。为了抑制多径效应影响,进一步提高米波雷达对低仰角目标的跟踪测量性能,广大专家学者开展了深入且广泛的研究。在讨论米波雷达多径传播信号模型和多径效应机理的基础上,详细总结分析了具有代表性的低仰角估计技术的研究现状和不足,展望了未来低仰角估计技术的研究方向,对拓宽米波雷达低仰角估计方法研究思路具有重要意义。

基于双向抛物方程模型的雷达低角跟踪误差分析

针对雷达跟踪低空目标受地理环境影响的仰角估计误差问题,提出了一种基于双向抛物方程(two-way parabolic equation,2WPE)模型的低角跟踪误差分析方法.采用2WPE建立综合考虑复杂地理条件和雷达参数影响的多径效应模型,分析电波与环境的相互作用机理,计算获得环境传播因子,将其引入传统测角模型,使之具备复杂地理环境下的确定性仿真分析能力.仿真计算了平滑海面、起伏地形等典型环境下的低角跟踪误差,结果表明:雷达发射波束宽度、雷达信号频率及雷达站周围的地理环境都对仰角估计误差有着较大影响.本文提出的方法原理简单、易于实现,在雷达低角跟踪及其抗多径干扰领域具有广阔的应用前景.

组网雷达情形下的低角跟踪技术的设计和实现

雷达在跟踪低空目标时,由于在地面和在海面的对电磁波反射,产生所谓多径效应,使雷达跟踪目标的精度降低。为了适应对现代对海对陆观测保障精度的需要,本文将在采用组网雷达方法的情形下,选取合适的策略和方法对低角跟踪技术的方法进行合理的设计和实现。

基于零陷展宽的米波雷达低仰角测高方法

针对米波雷达在复杂阵地环境下低仰角测高服从高斯分布的多径分布源模型,提出一种基于零陷展宽的低仰角测高方法。该方法首先将直达波与多径反射波视为干扰信号并构造干扰导向矢量协方差矩阵,然后再利用投影变换和对角加载技术保留预设干扰区域扩展后的协方差矩阵,最后采用指向偏离搜索仰角的空域滤波器对阵列接收回波数据进行滤波处理,滤波后输出信号功率最小时对应的正角度即为目标仰角的估计值。相较于传统的超分辨算法,本文算法在复杂阵地条件下具有更高的测角和测高性能,并且可适用于低信噪比和少快拍数条件下的低仰角目标角度估计。计算机仿真结果验证了所提算法的有效性。

精测雷达低仰角测角误差规律的研究

对精测雷达低仰角测角误差规律进行研究,分析了精测雷达回波测量原理,并计算其天线差波束波瓣能量分布情况;研究雷达直射地物回波及地面遮挡对雷达跟踪目标的影响,并与传统多路径效应模型进行对比,得出传统多路径效应模型对雷达低仰角误差的影响并不是主要的;最后结合精测雷达对地物回波的实测数据得出雷达低仰角测角误差的真实变化规律。

GPS长距离参考站间低高度角模糊度快速解算方法

提出了一种长距离全球定位系统(GPS)网络实时动态定位(RTK)参考站间低高度角卫星整周模糊度解算方法.利用L1,L2频率的观测值及严格的模糊度固定标准解算宽巷整周模糊度,将固定的宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的整数线性关系作为约束条件,结合双频载波相位无电离层组合观测值估计双频载波相位整周模糊度和相对天顶对流层延迟误差,并搜索确定双频载波相位整周模糊度.利用固定模糊度的卫星大气延迟误差确定低高度角卫星的双频载波相位宽巷整周模糊度,将固定模糊度的卫星双频无电离层组合观测值与低高度角卫星双频无电离层组合值进行方程联立,同时利用低高度角卫星双差宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的线性约束关系,进一步确定低高度角卫星的双频载波相位整周模糊度.使用实测的连续运行参考站(CORS)网GPS双频观测数据进行算法验证,结果表明:该方法可正确有效地实现参考站间低高度角卫星的载波相位整周模糊度的快速解算.