基于极化与距离像特征融合的雷达导引头角反射器鉴别方法

角反射器形成的强假目标干扰给反舰导弹雷达导引头目标识别带来了严峻的挑战。为提高反舰导弹雷达导引头抗冲淡式角反射器干扰能力,提出一种基于极化与高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)多特征融合的角反射器鉴别方法。结合3种场景下的实验数据,首先从海杂波中提取雷达导引头目标回波信号;其次,分析了角反和舰船回波的峰值个数、径向尺寸等5个距离像特征,以及极化相关系数均值等3个极化特征。实验数据处理结果表明,舰船与单个角反特征差异明显,与阵列角反特征差异减小;然后利用支持向量机(support vector machine,SVM)方法,基于实验数据设计5组测试,分别检验了单特征和多特征融合的鉴别性能。测试结果表明,单特征鉴别方法性能不稳定,而所提出的三特征融合鉴别方法更具稳健性,在5组测试中鉴别准确率均达到92.86%以上。

加载龙伯透镜反射器的靶标RCS改型设计与仿真

针对武器装备试验、训练构建实战化空情模拟条件的要求,提出利用小型靶标加载龙伯透镜反射器模拟空袭武器雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的方法。基于FEKO电磁仿真软件,分析了龙伯透镜反射器(Luneburg-Lens Reflectors)散射机理和散射特性影响因素,对不同形状、尺寸和位置反射板的龙伯透镜反射器RCS特性进行了数值仿真,总结了反射板对反射器RCS的影响规律,重点基于反射器对靶标RCS起伏特性进行了改型设计,对靶标加载单个和两个龙伯透镜反射器进行了联合仿真计算和分析。结果表明,利用靶标加载龙伯透镜反射器可以实现RCS改型的目的。

水下物理目标声反射器研究

以“柱的方法”为基础 ,建立了有限长充气柱壳目标声反射器的数学模型。根据该模型 ,研究了在频率为 5 0 0Hz～ 2 0kHz范围内 ,目标材料、柱壳厚度等因素对目标强度的影响。通过仿真研究 ,给出了水下被动目标声反射器设计的最佳参数 。

利用点目标进行SAR辐射定标的方法研究

SAR辐射定标是一项关联图像像素值和地物后向散射系数的重要工作。由于角反射器具有稳定、大的散射截面积和在较宽的角度范围内散射截面积变化较小,因而成为重要的点目标定标器。研究利用已知散射截面积的三面体角反射器来计算不同地物的后向散射系数、系统定标常数和系统总的传递函数的方法,并通过大量实测SAR数据进行了定标实验。理论分析和实验结果表明,利用点目标进行SAR辐射定标具有简单、实用、精度较高的优点。

一种基于无反射镜测距仪的测量系统及其应用

研制了一种基于无反射镜测距仪的联机的全站仪系统 ,并在一项地形测量和土石方计量工程中得到应用。

海面角反射器干扰微多普勒建模与仿真

研究了在波浪作用下,海面角反射器干扰的微动建模及其微多普勒特性仿真问题。以船搭载的角反射器干扰为具体研究对象,根据海上目标耐波性理论,结合海况等级和角反射器载体的水动力系数,建立了在各种海情条件下角反射器摇摆运动仿真模型。根据设定的雷达参数,推导了角反射器随载体的横摇和垂荡运动产生的雷达微多普勒模型。最后,采用时频方法提取了角反射器回波的微多普勒特征,通过仿真实验验证了模型的正确性。

用于冲击诊断的成像速度干涉仪

为了诊断测量激光驱动冲击波,研制了具有空间分辨力的成像型速度干涉仪。该干涉仪主要包括输入部分、像传递部分及干涉部分,探测光采用波长为532 nm的单纵模激光。在靶位放置一分线板,经过测量,其空间分辨力小于10μm。基于天光KrF准分子激光系统的参数,设计并自制含有烧蚀层的单台阶金属靶,利用成像型速度干涉仪测量到了金属铝靶内的冲击波速度。

SAR校准常用参考目标分析和比较

从合成孔径雷达(SAR)校准的基本原理出发,对SAR校准参考目标的一般特性要求进行了归纳总结。着重分析常用的无源角反射器和有源雷达校准器(ARC)的构造和电磁特性,并对它们的优缺点进行了比较。指出ARC是从性能来讲最理想的SAR校准参考目标。

水下双层十字交叉组合二面角反射体

针对单个二面角反射体目标强度的角度一致性差的问题,本文设计了一种具有水平全向强声反射特性的组合二面角反射体结构。基于二面角反射体目标强度计算公式,提出了一种适用于任意入射角度条件下的数值和解析法相结合的散射声场计算方法,利用解析法计算二面角反射体上的一次反射回波,通过数值法计算反射声波照射的不规则多边形区域,采用Gordon积分法计算不规则多边形区域的二次反射回波。研究表明:双层十字交叉组合二面角反射体由上下2个反射体构成,每个反射体都是由2个垂直平面交叉组成的二面角反射体,2个反射体沿交叉轴线旋转相差45°。在360°的方位角范围内,反射体具有高的目标强度和良好的目标强度-角度一致性。

1″级四面体组合合作目标激光雷达散射截面实验与理论研究

采用激光雷达散射截面（ＬＲＣＳ）测量系统，在１．０６μｍ激光波段，测量了１″级四面体角反射器俯仰角０°时，方位角±５０°范围的ＬＲＣＳ，并对由四面体角反射器组合而成的梯形合作目标进行了俯仰角０°～２４°变化时，方位角±６４°范围的激光雷达散射截面测量，角分辨率１°。给出了实验曲线与数据，实验结果与理论计算较好吻合。表明合理选择角反射器组合形式，保证加工精度，可以增强反射信号，扩大光测范围，实现在恶劣条件下，雷达的远程和大角度范围跟踪。最后讨论了影响测量精度的原因。

并行高阶矩量法在大型反射面天线仿真中的应用

随着空间探测、卫星通信和大型雷达的发展,一些大型高精度反射面天线被广泛运用于各种领域。然而由于计算机存储资源的限制,难以对复杂的电大尺寸目标进行精确仿真。随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机集群的大规模并行计算技术使得这一问题得到解决。在高阶矩量法中常用的激励有电压源、电流源以及平面波,但是关于圆波导和同轴线波导场源的研究比较少,而这两种场源在现实应用中是十分重要的。本文将波端口的理论结合到高阶矩量法中,利用计算机平台中的192个CPU核对大型反射面天线的辐射特性进行了仿真并用1680个CPU核分析了卫星平台对星载反射面天线性能的影响,为电大尺寸的反射面天线的设计及分析其在平台上的布局提供了一条有效的途径。

SMR靶球与轨道控制点连接装置的设计与精度测试

设计了一款与激光跟踪仪配套的光学反射棱镜SMR靶球的连接装置,并给出了SMR靶球相对于莱卡棱镜的中心位置差异的测试方法,通过测试给出了加工部件的精度指标。

旋转角反射器阵列对SAR-GMTI的无源遮蔽干扰方法

针对SAR-GMTI有源干扰设备的高要求和成本大的问题,提出了旋转角反射器阵列对SAR-GMTI的无源遮蔽干扰方法。该方法利用旋转角反射器的微多普勒调制在方位向上形成干扰条带,通过多个旋转角反射器L形布阵在距离向上形成压制干扰,由于旋转的微动特性,回波信号经GMTI处理后不能被对消,因此该方法对SAR-GMTI具有大面积遮蔽干扰效果。仿真实验表明,该方法能够对SAR-GMTI产生大面积的遮蔽干扰效果。

一种SAR-GMTI的无源压制性干扰方法

针对合成孔径雷达地面动目标检测(synthetic aperture radar-ground moving target indication,SAR-GMTI)的工作原理,提出了一种基于旋转角反射器的无源压制性干扰新方法。该方法利用旋转角反射器产生的微多普勒在各个通道中形成干扰条带,在多通道抑制地杂波后,微多普勒干扰条带将造成动目标检测无法完成,使得无法对动目标正确地定位和测速。理论分析和仿真实验证实了该方法对SAR-GMTI干扰的有效性。

扩展底面角反射体RCS特性分析及其应用

三角形角反射体用于海面靶标中,存在一些问题:在低俯仰角情况下,其RCS特性易受海面环境的影响,RCS值显著下降。针对这些问题,分析了底面无限扩展的三角形角反射体的RCS特性,给出了相应的几何光学计算公式,公式应用到扩展底面角反射体中,将其计算结果与标准角反射体进行了比较,结果表明扩展底面角反射体在低俯仰角情况下,能够增强目标的RCS值。在低弹道导弹试验任务中,可以考虑采用扩展底面角反射体来替换标准角反射体。

一种柔性激光跟踪三维坐标测量系统

介绍了一种柔性激光跟踪三维坐标测量系统的工作原理及其主要功能特点,对组成系统的激光跟踪干涉仪的设计做了论述。该系统具有较高的三维坐标测量精度和较强的三维运动目标跟踪能力,可以满足一般工业应用场合下对三维坐标的测量要求。

水下空气腔角反射器声散射特性

针对水下金属板角反射器目标强度低、具有明显的频率特性等不足,设计了一种新的弹性空气腔角反射器。采用结构有限元耦合流体边界元法,对水下空气腔角反射器和单层金属薄板角反射器的声散射特性进行仿真计算和对比,分析了入射波频率为5~15kHz范围内,平板厚度、入射角度等因素对不同类型角反射器目标强度的影响及其散射机理并进行了实验验证。研究结果表明:空气腔角反射器散射强度大,无明显的频率特性,去耦作用明显;空气腔角反射器声散射仿真结果和消声水池实测数据进行对比,二者基本一致;相比笨重且回波强度较弱的单层金属板角反射器,空气腔角反射器具有更优的反声性能和更轻的质量,是理想的水下声反射装置。

异型多面体角反射器的电磁散射特性分析及应用

为满足各向异性雷达散射截面积(radar cross section,RCS)角反射器的目标需求,本文设计了一种异型多面体雷达角反射器,并对其电磁散射特性进行了分析.该结构在不同电磁波入射方向下具有不同的电磁散射特性,在不同威胁探测方向上具有不同的干扰效果,其最大RCS能够达到281.84 m~2.异型多面体角反射器可以应用于多种场景下,将其配置在被保护重点目标区域附近,以特定的排列方式进行布设,当保护目标受到威胁时将会在被保护目标周围产生多个假目标,干扰敌方雷达制导武器.

对SAR-GMTI的大区域遮蔽有源-无源协同干扰方法

针对合成孔径雷达动目标检测(synthetic aperture radar-ground moving target indication,SAR-GMTI)系统无源干扰不够灵活和有源干扰不够稳健的问题,提出一种对SAR-GMTI的大区域遮蔽有源-无源协同干扰方法。该方法中无源干扰的实现是利用旋转角反射器L形排布,有源干扰的实现是利用运动调制-间歇采样复合干扰,并以无源干扰作为有源-无源干扰的主体部分,有源干扰协同工作作为无源干扰的补充。由于有源干扰协同工作弥补了无源干扰的干扰对消区,因而能够实现对SAR-GMTI的大区域遮蔽干扰效果。建立干扰模型后,对有源-无源干扰效果进行详细分析,并给出了最佳协同干扰时的参数设置方案,仿真实验证明了此干扰方法的正确性和对SAR以及SAR-GMTI干扰的有效性。

交会对接光学成像敏感器中合作目标的分析与设计

交会对接技术是实现太空梭、太空平台和空间运输系统的装配、回收、补给、维修、太空人交换及营救等在轨服务的先决条件,交会对接光学成像敏感器是两航天器交会对接近距离平移靠拢段唯一能够提供六自由度相对导航信息的敏感器,由安装于追踪飞行器上的相机和安装于目标飞行器上的合作目标组成,采用角反射器作为合作目标标志,完成两飞行器间的相对位姿的解算.对其需求分析、设计方案、回光能量测试等进行了讨论,该方案已在神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船与天宫二号的交会对接任务中成功验证,后续针对空间站及光学舱任务进行适应性修改.