机载交通警戒和避撞技术简论

AnIntroductionofTCAS一、目标的发现和告警空中交通警戒和避撞问题，首先在程序管制上采取了安全间隔保障，成为第一道防线。空中交通管制规定了空域中对不同走向的飞机分别占用各自的高度层次，保障其垂直间隔。对航路规定了航路宽度和平行航线之间的间距，保障其例向间隔。在飞机起飞前放行时，预先安排好同航路上同向飞行的飞机之间的时间间隔或距离间隔，保障其纵向间隔。三维方向上的安全间隔是避撞的法定保障。由于管制员或驾驶员的疏忽造成飞机违犯了二维安全间隔时，将对空中交通出现威胁和冲突。在有雷达监视的环境下，这种潜…     

飞机射频隐身表征参量及其影响因素分析

 随着军事装备的不断发展,无源探测器（电子支援系统、雷达告警接收机和电子情报接收机）对飞机的探测能力大大提高。为了避免机载雷达设备辐射的射频(RF)信号被截获,要求飞机具有良好的射频隐身性能。综合考虑机载雷达探测距离和无源截获接收机截获距离之间的关系以及天线空域扫描方式发生捷变对飞机射频隐身性能的影响,指出了用施里海尔(Schleher)截获因子评价飞机射频隐身性能的不足,并提出用信号截获率来表征飞机射频隐身特性的方法。最后,对影响信号截获率的因素进行分析与计算,在此基础上给出飞机实现射频隐身的途径与方法。该评价方法综合了飞机在时域、频域和空域上的射频隐身特性,对飞机的射频隐身设计具有参考价值。     

机上增强地形信息,减免CFIT灾祸

一、引言飞机的碰撞失事主要有两种，一是空中飞机和飞机的相撞，另一种是飞机和地面相撞。为了避免这些悲剧，应建立必要的制度和设施，采取必要的手段。空中交通管制任务就是采用从地面对飞机的程序间隔或雷达间隔来防止空中飞机之间的相撞，地面雷达或自动相关监视都是有效的措施。飞行中遵守最低安全高度，进近着陆时遵守规定的最低下降高度以及机场的净空要求都是避免飞机和地面相撞的办法。此外，机场对场面交通的监视可防止飞机在地面活动时，飞机和飞机之间、飞机和车辆之间的相撞，以及避免进近着陆过程中其他飞机或车辆入侵跑道的…     

一种步进频率信号认知雷达波形优化设计方法

认知雷达常用于完成探测、跟踪、成像及识别等多重任务,为提高其综合性能,需兼顾多方面因素研究其波形优化设计问题。基于此,提出一种基于压缩感知（CS）RIPless准则的步进频率信号认知雷达波形优化设计方法。首先,建立了目标回波信号稀疏模型,分析了其与发射信号模糊函数之间的关系。其次,根据模型中观测矩阵的构造,基于RIPless准则,将波形设计问题转化为概率分布的互相干参数及其协方差矩阵的条件数的优化问题,从而通过自适应寻优算法,获得优化的步进频率信号脉冲重复时间间隔序列和子脉冲频率序列。相较于传统方法,所提方法在信号发射与接收之间形成了信息实时反馈和信号优化重构的闭环,在高概率准确重构目标径向一维距离像的同时,也实现了发射信号模糊函数的优化。最后,仿真计算验证了所提方法的有效性。     

常用脉冲重复间隔估计算法

雷达信号分选是电子战系统(EW)与反辐射导弹(ARM)的关键技术,脉冲重复间隔(PRI)是信号分选与识别的一个重要参数,它决定了雷达的最大无模糊距离和最大无模糊径向速度。目前以脉冲序列的自相关函数为基础,利用脉冲到达时间(TOA)提出了多种脉冲重复间隔估计算法。本文介绍了几种常用算法的原理,讨论了各算法的缺陷,并给出了PRI变换应用于抖动PRI序列时的计算机仿真结果。最后分析了各种算法的性能与适用范围。     

法国研制成跟踪低空轻型飞机的雷达

最近,法国国家航空空间研究院(ONERA)为国防部研制完成了一种低频(3～30MHz)超视距雷达(OTHR),并安装在巴黎以西大约100公里处。该雷达能够跟踪在地中海地区突尼斯的比赛大与意大利撒丁岛的卡利亚里之间低空飞行的轻型飞机。     

适于地形复杂机场的应答着陆系统

应答着陆系统(TLS)是一种新型导航系统。它根据飞机已有的雷达应答机发出的信号,计算并跟踪飞机在空中的位置,然后向机上的机载仪表着陆系统(ILS)接收设备提供导航指示。作为以应答机为基础的Ⅰ类精密进近导航系统,TLS可以提高机场和航站的可用性,尤其适用于自然条件较恶劣的民用机场和军方移动导航需求     

MP-RTIP作用范围很广的机载多功能雷达

美国空军正在发展一种不仅能探测飞机和车辆,还能探测和跟踪低飞巡航导弹的MP-RTIP(多平台-雷达技术引入计划)机载监视雷达.这种机载有源相控阵(AESA)雷达将装在正在研发的E-10A广域监视(WAS)飞机和"全球鹰"无人机上.     

相控阵主动雷达导引头波形策略

针对高脉冲重复频率脉冲多普勒(HPRF-PD)体制的相控阵主动雷达导引头中存在的距离遮挡问题,设计了一种新的波形选择策略。首先,利用提出的脉冲重复频率(PRF)波形选择策略,离线计算得到距离对应PRF的波形查找表。然后,通过叉积自动频率控制环路滤波(CPAFCLF)算法预估下个相参处理间隔(CPI)导引头与目标间的径向相对速度,并联合提出的基于Sage-Husa带有速度预测的自适应"当前"统计模型(SH-ACSMVP)算法得到的距离跟踪值,获得下个CPI的距离预测值。在跟踪机动目标场景中,相比于"当前"统计(CS)模型跟踪算法及基于"当前"统计模型的自适应无迹卡尔曼滤波(CAUKF)算法,本文算法得到的距离预测误差更小,误差收敛速度更快。根据此距离预测值从波形查找表中选择波形发射,作为下个CPI的发射波形,实现后续跟踪阶段的抗距离遮挡,提高目标跟踪性能。仿真结果表明了本文所设计波形选择策略的正确性及有效性。     

从探测概率的角度评价飞机的隐身性能

采用雷达散射截面(RCS)均值来衡量飞机的隐身性能并不能给出足够充分的信息,从信号检测概率的角度来衡量飞机的可探测性可以提供更完整的信息。本文从探测概率的角度详细分析了4种典型隐身飞机RCS起伏数据与虚警概率、探测概率、探测距离、信噪比(SNR)等参数间的关系,并给出了完整的推导过程,采用此方法可以对任意飞机目标在给定雷达参数下的可探测性进行准确计算。一般在雷达性能评估中需要用到RCS起伏模型,本文对飞机目标回波信号进行检测分析时采用数值计算方法,信号的概率密度函数(PDF)直接来源于原始回波起伏信号,避免了模型拟合带来的回波特性失真,且不会产生大的计算误差。通过对比分析计算结果发现:单脉冲检测下回波信号均值中值比越大,回波取值范围越小,则信号的检测概率越小,其中均值中值比一般相差3倍以上时可以得到明显不同的检测概率;在快起伏假设下,非相参积累检测的积累脉冲数Nin即便较小,也能得到较大的信噪比增益,此增益可能大于Nin。     

弹道导弹助推段拦截融合跟踪算法研究

针对空基雷达数据率低的特点,提出一种新的基于雷达/红外成像的机动目标跟踪信息融合算法.建立了弹道导弹目标机动模型和雷达/红外成像导引头观测方程,以动能拦截弹红外成像导引头数据更新时间为基准,以空基雷达采样周期为间隔对距离信息进行实时修正,推导了雷达/红外成像复合制导信息融合跟踪扩展卡尔曼滤波算法.仿真结果表明,该算法融...     

电子对抗技术的仿真

最近已研制成功一种用于鉴定电子对抗(ECM)技术—如“对眼”(CrossEye)技术—效果的设备,该技术从分置的独立天线向敌方雷达系统(如单脉冲雷达)发射射频(RF)信号。这项发明将雷达发射的RF信号分为两路,加上ECM信号,并在每个脉冲重复间隔后校准雷达-ECM混合信号,使之达到相位和幅度平衡。再将该信号在仿真雷达天线处下变频至中频。此天线之后,注频网络又将该信号的频率上变频,加上计算机控制的输入(包括回波信号),然后送到雷达接收机进行最后处理。     

基于高分辨距离间隔像的频率步进单脉冲雷达测角技术研究

 频率步进雷达合成高分辨距离像时对速度补偿的精度要求很高,而采用高分辨距离间隔像处理则可以大大降低这种要求。首先分析了高分辨距离间隔像成像的一些问题;然后阐述了基于高分辨距离间隔像的单脉冲雷达测角机理,并且提出了3 种过采样条件下的单脉冲雷达距离间隔像测角算法,进行了计算机仿真,结果表明距离间隔像交叉项选大测角方法性能优于其它两种方法。     

天津终端区ADS-B位置报告更新间隔的研究

广播式自动相关监视(ADS-B)是未来空中交通管理的主要监视手段。为了分析不同接收距离和接收空域内不同飞机密度对ADS-B位置报告更新间隔的影响,构建了一套地基ADS-B接收实验系统,通过采集天津滨海机场附近接收的DF17消息,并利用ADS-B接收实验系统统计分析出不同接收距离与不同飞机密度条件下的正确位置报告更新间隔。研究得出:该区域ADS-B位置报告更新间隔呈现多峰分布形态,且位置报告更新间隔随着接收距离与飞机密度的增加而增大;位置报告更新间隔能满足EUROCAE指定的终端区与航路区位置更新间隔监视性能要求。该研究为评估中低空密度空域ADS-B监视性能提供一定参考价值。     

程序管制的哲学思维

程序管制是随着空域尤其是传统的ATS航路、SID(标准仪表离场航路)及STAR(标准终端进场航路)的建立和完善发展起来的实践方法,其性质决定任意条件下对飞机位置的界定都是一种模糊程度很高的推理和假设。这种基于交通状况的系统评价所实施的决策,客观反映了主体受条件约束,而客体在逐步暴露过程中实践及认识的一种规律。一、程序间隔对空间的分割效果确定的安全目标等级同时赋予了人为因素及不确定性分析原理的思想方法。间隔是航空器之间基于时间、空间的距离,在飞行剖面和速度剖面上,通常采取最小间隔以保证系统误差和干扰不导致碰撞。…     

不同机载电子干扰条件下的飞机敏感性模型

对典型作战场景中雷达制导导弹威胁下的飞机敏感性进行了研究,分别从导弹发射和命中2个方面,建立了远距离支援干扰(SOJ)和自卫干扰(SPJ)条件下的飞机敏感性模型。首先分析了在典型电子对抗措施(ECM)和电子抗干扰措施(ECCM)条件下的雷达探测距离;其次提出了用于评价欺骗干扰的有效时间模型,结合典型制导律,建立了不同干扰条件下导弹命中分析的仿真模型;最后对不同干扰条件下的飞机敏感性进行了仿真实验。结果表明:电子干扰一定程度上能够降低非隐身战机的敏感性,但是对于低雷达散射截面(RCS)或者采用先进抗干扰措施的武器系统而言,电子干扰对飞机敏感性降低的作用有限甚至有害。研究结果对现役飞机通过电子干扰降低敏感性以及对在研飞机的敏感性设计具有一定的参考意义。     

采用飞行流模拟方法的ADS-B平行航路纵向安全间隔评估

利用ADS-B监视下的PBN平行航路能够提高空域资源使用效率功能,设计了基于现有雷达数据的平行航路飞行流模拟方法。利用飞行动力学模型,建立了考虑ADS-B监视信号更新周期的PBN平行航路纵向安全间隔评估模型,进行飞行流运行特性仿真并得到飞机对的潜在冲突次数,验证了监视信号扫描周期对飞行流整体碰撞风险的影响。该方法实现了在飞行流整体运行下对平行航路进行风险评估。     

世界首套精密跑道监控系统投入使用

美国联信公司航空电子设备部1997年12月15日宣布，世界上首套生产型精密跑道监控系统（PRM）已获得美国联邦航空局（FAA）批准在明尼阿波利斯·圣保罗国际机场安装并投入使用。联信生产的精密跑道监控系统是世界上第一套完全获准使用的最新雷达系统，能在恶劣天气条件下确保飞机安全地在间隔很近的平行跑道上完成双机同时进场着陆；该系统还可向空管员发出飞机监控告警声音和可视信号。精密跑道监控系统的静态电子扫描（E－SCAN）天线没有任何活动部件，其扫描速度要比现有的监视雷达快5倍，它能以每秒一次的速度跟踪飞机并提供最新的…     

《飞行器测控技术》1985年总目录

浦控总体远站跟踪转换方程的推导速度状态参数的最优观测几何试验靶场的GPS转发信号跟踪系统方案利用转发的GPS信号测定弹道 无线电外测一种经济效益很高的校准无线电外测系统的方法—卫星校准法用跟踪卫星的方法对陆上脉冲雷达进行自校准阿里安运载火箭飞行试验用的C波段雷达的卫星校准用GEOS一3卫星校准C波段雷达的研究C波段雷达校准及其在GEOS一I计划中的应用无线电外弹道测量系统校准卫星文献目录双向相干通信系统中的信道误差美国陆军白沙导弹靶场动目标分辨技术的开发模糊距离研究报告用距离游标法提高外测能力白沙导弹靶场的…     

飞机在有源干扰保护下的探测概率研究

研究了飞机与雷达探测系统遭遇时，雷达对飞机的探测概率随距离的变化问题，采用X^2类目标波动模型，针对飞机在有源干扰保护的情况对探测概率随距离的变化进行了研究，对不同RCS对探测概率的影响问题进行了分析，研究结果可为飞机的雷达探测敏感性评估，飞机生存力的定量化分析与权衡，以及雷达探测系统的效能评估提供量化依据。