低空突防导航实时仿真测试系统研究

为了低空飞行突破敌人防线,现代先进飞机配有低空突防导航设备导引飞行员实现贴地飞行和低空障碍回避;然而,低空突防导航设备的试飞试验不仅风险极高,而且代价高昂、试验周期长;文中构建了低空突防导航实时仿真测试系统,给出了仿真测试系统的结构设计、关键技术设计,并基于此系统对突防导航算法进行充分仿真测试,大大减少了实际试飞验证的次数,从而降低了试飞风险和试飞成本。

平板边缘锯齿化电磁散射特性仿真研究

采用矩量法进行单站RCS数值计算,研究平板边缘加载锯齿结构的锯齿类型与排列方式对平板散射特性的影响,对边缘锯齿的高度、齿面与平面夹角、齿数以及面宽等结构参数进行优化设计,并将优化后锯齿化平板与普通平板的单站RCS仿真结果进行比较分析。研究结果表明:合理调整锯齿结构参数可有效减缩平板法向单站RCS,散射特性得到有效改善。

燃油约束下航迹规划算法研究与仿真

现有航迹规划算法通常不能够综合路径规划过程中的多种约束因素,且很少考虑到推进系统的能力限制,致使规划出的航迹实际不可飞。针对该问题,提出了一种满足飞行器多种机动性约束条件的航迹规划算法。对飞行器在垂直面内的运动状态进行分析,在传统代价函数的基础上提出了以燃油消耗为优化目标的代价函数。仿真结果表明,改进的代价函数能够对航迹进行很好的评价,所设计的规划算法搜索效率高,规划出的航迹实际可飞。

并行FDTD方法在海面及其上方漂浮目标复合电磁散射中的应用

利用基于图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)的并行时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)法计算一维粗糙海面及其上方二维漂浮目标的复合电磁散射.采用各向异性完全匹配层(Uniaxial Perfectly Matched Layer,UPML)吸收边界作为截断边界,为了便于并行程序的设计,在整个计算区域使用UPML吸收边界差分公式进行迭代.利用异步通信技术来隐藏主机和设备之间的通信时间,同时使用片上的共享存储器提高读取速度,进一步对程序进行优化,得到很好的加速比,证明了该方法的计算高效性.通过与串行FDTD法以及串行矩量法获得的数值结果进行比较,验证了该并行方法的正确性,进而研究了海面上方类似舰船漂浮目标的电磁散射特性,讨论了入射角、海面风速以及目标吃水深度对双站散射系数的影响.

二维面阵子阵划分及PADBF算法研究

在雷达系统抗干扰优化问题的研究中,自适应数字滤波为主要手段。应用二维面阵子阵划分方法与部分自适应数字波束形成算法中,子阵划分是部分自适应数字波束形成技术为基础。针对二维面阵子阵划分,对降低子阵划分工程实现复杂度大,提出了等功率噪声法与遗传算法(GA)相结合的子阵划分方法,可使同一子阵单元紧密相邻同时避免栅瓣出现。为改善子阵级部分自适应数字波束形成波束旁瓣电平,采用归一法的部分自适应数字波束形成算法,可有效地对干扰进行抑制,显著改善波束旁瓣电平。通过建立二维面阵信号模型,对所提方法进行了计算机仿真,仿真结果证明了所提方法的有效性,可为雷达系统性能优化提供了依据。

非均匀线阵数字多波束测向算法研究

提出了一种适用于非均匀线阵的数字多波束测向方法,该方法首先通过数字配相法形成同时多波束,然后根据目标信号在相邻三波束的输出值来估计目标方向,通过给出数字阵列雷达的系统架构,建立非均匀线阵信号模型,对上述方法进行了计算机仿真分析,仿真结果证明了该方法的有效性。

子阵级相控阵差波束旁瓣抑制新方法

针对采用单脉冲技术的相控阵系统,在子阵级采用数字加权抑制差波束的旁瓣。利用遗传算法优化子阵级加权,构造了加权向量和方向图等两种适应度函数。对只使用一种适应度函数的常规遗传优化方法进行了改进,提出分阶段、多适应度函数的方法:将优化过程分为两个阶段,并分别使用加权向量和方向图参数作为适应度函数。改进方法提高了遗传优化的稳定性,提高了优化效率,改善了旁瓣抑制效果。仿真结果证明了所提出方法的有效性。

基于强跟踪滤波器的交互式多模型算法

针对传统的EKF-IMM算法鲁棒性较差等问题,提出了一种基于强跟踪滤波器(STF)的交互式多模型算法。该算法通过引入强跟踪滤波器(STF)的渐消因子,实现了对滤波器增益的实时调节,从而提高了系统对机动目标的自适应跟踪能力和跟踪精度。仿真结果表明,在目标不发生机动时,该算法和EKF-IMM算法的跟踪效果相近,在目标发生强机动时,该算法在径向速度和方位角的跟踪精度要优于EKF-IMM算法;提出的算法具有更优的机动目标跟踪性能。

一种高分辨率SAR图像水上桥梁目标识别新方法

首先采用灰度均值和方差二维特征模糊分割SAR图像,其次基于8邻域链码跟踪边界法剔除植被、阴影等虚警,然后通过水体轮廓搜索潜在桥梁ROI点并进行直线拟合、线段连接和线段延拓,消除河心洲、船只和条纹干扰等影响确定疑似桥梁ROI,最后采用双参CFAR检测法分割桥梁ROI,根据目标主轴方向和周长等特征消除桥梁ROI内的虚假目标,识别和定位桥梁。实验表明,该算法能够准确识别水上桥梁目标,对条纹干扰的桥梁和灰度梯度较弱的桥梁同样有效。

基于ADS的S波段平衡式宽带低噪声放大器设计

针对宽带雷达接收前端的应用,基于ADS软件设计了一种S波段平衡式宽带低噪声放大器。在软件仿真中使用晶体管的Spice模型,在确定直流工作点后进行输入端的最小噪声阻抗匹配和输出端的最大增益阻抗匹配,最后给出了仿真结果和版图设计。同时采用新型S波段90°宽带功分器用于平衡式LNA的电路,大大提高了放大器的电性能,显著减小了整个电路的尺寸。在此将原理图-版图联合仿真用于LNA的设计优化,将整个电路作为一个模型进行EM分析,得出了一个可以比原理图仿真更接近实际电路的结果,同时有效提高了产品的研发效率,缩短小了研制周期。