毫米波制导技术的应用和发展

介绍了毫米波波段的技术特性,对国内外毫米波技术在导弹制导领域的应用进行了追踪,并对毫米波制导技术的未来发展方向进行了研究。     

毫米波亚毫米波波导类组件制造工艺进展

综述了毫米波亚毫米波波导类组件制造工艺的国内外最新研究进展，将当前最主要采用的制造工艺进行了分类阐述，包括机械加工改进与数控超精密工艺、电化学工艺、微机电系统（micro-electro-mechanical system， MEMS）工艺、高能束流工艺、3D增材制造工艺。介绍了各分类工艺应用中最新进展的典型成果，讨论了其工艺方法的优势与局限性，并依据波导类产品的应用需求对其工艺研究与发展的趋势开展了分析。结合毫米波亚毫米波波导类产品的应用场景与相关产品未来的发展趋势，进一步提出了各分类工艺在该领域未来可能的发展方向。     

反舰导弹毫米波导引头对抗与反对抗

毫米波雷达由于天线体积小、重量轻,波束和脉宽窄,频带宽,具有良好的抗干扰性能,将成为反舰导弹导引头的主要发展方向.文中介绍了毫米波导引头的主要特点,分析了毫米波制导的优势,提出了对毫米波导引头的对抗措施,同时,就信号处理方面提出了一些反对抗措施.     

基金档案

[项目编号]2008ZC12004[项目负责人]李宝森[依托单位]中航工业导弹院先进数据获取及融合新技术研究完成情况简介:在传统毫米波的基础上结合应用新型半导体材料GaN基紫外传感器和红外传感器完成多源传感器的信息融合。在数据获取技术研究方面;完成了基于0.35μm集成电路工艺的新型紫外读出电路(ROIC)设计,完成了基于真对数放大器的毫米波雷达接收技术研究。在数据融合技术研究方面,建立了基于模糊神经网络的多模信息融合智能推理     

微传感器最新发展

近年来，微传感器受到国际传感技术界的广泛关注，本文介绍十多个微传感器，包括三轴加速度计，单，双轴加速度计片，表面微机械陀螺（角速度传感器），微惯性导航系统，微磁通门传感器，磁阻传感器，纳米皮拉尼压力传感器，微科氏质量流量计，毫米波图像传感器，GPS手表（1cm^3)，二氧化碳传感器和微/超微角位移传感器，文事简要介绍它们的基本结构。敏感机理，特点等，从中可以看出微传感器已成为传感技术中有重要应用前景的组成部分。     

毫米波无人直升机避障雷达系统研究

由电力线所引起的无人直升机事故频频发生,因而确保无人机飞行安全一个很重要的方面就是对电力线的检测。文章采用毫米波宽带线性调频技术实现了对高压线小目标的探测分辨,研制了毫米波无人直升机避障雷达系统,解决了无人机低空巡线飞行的安全问题。通过实际挂飞试验说明,该系统可靠有效,满足装备要求。     

一种弹载毫米波全极化单脉冲环焦反射面天线的设计

提出了一种弹载毫米波全极化环焦反射面天线的设计方案,设计了其结构参数,并对其电性能进行了仿真。仿真结果表明,提出的全极化环焦反射面天线的设计方案电性能参数合理,适用于在弹载环境下应用。     

毫米波宽带成像测量雷达及其关键技术研究

针对国内毫米波宽带成像测量雷达的建设思路,从3个方面展开论述:首先,列举了国外相关雷达的主要技术指标,并对其技术特点进行分析,通过采用高功率发射机及功率合成技术、低损耗传输技术、低噪声接收机技术等,国外毫米波雷达实现了对远距离目标的探测,具备很高的测距测角精度、cm级的距离分辨率和极高的多普勒灵敏度,具有较强的目标识别能力;随后,通过对单脉冲机械跟踪和相控阵2种体制的优缺点进行比对分析,建议国内应采用单脉冲机械跟踪体制,并重点探讨了引导捕获和宽带测量方案;最后,对宽带大功率发射机、波束波导天馈线系统、宽带超导接收机以及宽带数据采集等关键技术及其国内基础进行了分析,并给出了发展建议。     

毫米波MEMS移相器及在相控阵中的应用

通过对MEMS移相器的分析,设计了一种采用绝缘介质层与锯齿形共面波导结构的新型毫米波MEMS移相器,有效提高了移相器的单桥相移量并降低了器件的反射损耗.设计了一种适合于分布式MEMS传输线移相器的芯片微封装结构和结构制备工艺,该器件的插入损耗、反射损耗和相移均达到最佳值,且相移量具有非常好的线性关系.     

一种基于直升机毫米波雷达的高压线RCS快速计算方法

高压线一直是影响直升机特别是高速直升机飞行安全最主要的障碍物，需要全天候远距离检测高压线。相比于激光雷达和红外设备，毫米波雷达全天候能力更强，并且存在布拉格（Bragg）散射特征。本文针对现有高压线雷达截面积（RCS）计算方法计算效率不高的问题，提出结合特征模（CM）和谢尔曼-莫里森-渥德雷公式算法（SMWA）的高压线RCS计算方法，称为CM-SMWA方法。该方法将CM作为基函数，降低矩量法（MoM）中阻抗矩阵维数。利用SMWA直接求解基于CM的简化矩阵方程，进一步提升高压线RCS仿真效率，并采用提出的CM-SMWA方法进行了不同频率仿真，发现了高压线布拉格（Bragg）频率走动特征，该特征可改善高速直升机毫米波雷达高压线检测的性能。     

高超声速边界层转捩机理及应用的若干进展回顾

高超声速边界层转捩对飞行器的热传递、表面摩阻和流动分离等有重要影响,尤其是再入飞行器和吸气式巡航飞行器。然而,人们对边界层转捩机理中的很多问题认识还不清楚,或存在争议。本文从扰动波演化的角度回顾了高超声速边界层感受性、线性稳定性和非线性作用的国内若干研究进展,并以基于谐波共振的人工转捩技术为例示范了这些机理认识在转捩控制上的应用。扰动的产生和发展是认识边界层转捩机理的核心。通过研究扰动波来认识边界层转捩机理,开展应用创新研究对提升飞行器性能具有重要意义。     

ATS-5 Millimeter Wave Propagation Experiment

This paper describes the design of the millimeter wave experiment aboard the ATS-5 satellite. This equipment is the first millimeter wave communications equipment in space. The function of the equipment is to provide earthspace propagation data at Ku- and Ka- band frequencies. The designs of the phase locked Ka- band receiver, the Ku-band transmitter, the antennas, and the telemetry and processing equipment are described. Mechanical and environmental problems are also discussed.     

毫米波波束编码技术在无人机智能集群中的应用

毫米波波束编码技术由于其速率高、抗干扰能力强的优点被认为是无人机智能集群通信网络的重要解决方案。但在无人机智能集群的通信场景中,多种原因造成的机体不稳定抖动会使通信波束产生小角度偏转,引起通信质量的下降,从而影响无人机集群的控制与决策。针对这一问题,提出一种面向无人机集群通信的自适应波束设计方法。首先,根据传感器回传的机体波束抖动情况建立等效信道模型,随后利用量化的信道模型参数建立目标函数并获得理想的波束编码向量,在此基础上利用几何贪婪算法对其进行分解。仿真结果表明,提出的集群波束编码方法能够有效提高均值通信速率,同时相较于其他的系数分解算法,有效降低了计算复杂度。     

Passive millimeter wave imaging considerations for tactical aircraft

Air Force, Army, Navy, and NASA Research Laboratories, in addition to major aerospace companies, are considering millimeter wave (MMW) imaging technology as an enhancement to sensor suits on both occupied and unoccupied vehicles. This is a review of the basic technology involved in MMW imaging and some of the programs and products that might benefit from passive day or night imaging through mist, haze, fog, clouds, smoke and/or dust. Potential applications include UAV surveillance of ground vehicles, airborne approach to airfields, tankers, flight leaders, and detection of airborne targets, including stealth aircraft.     

A passive millimeter wave camera for aircraft landing in lowvisibility conditions

Fog and low visibility conditions have hampered aviation since its inception. Fog-related accidents are numerous, and canceled take-offs and landings due to fog and low visibility conditions (Cat III) have significant economic impact on airlines, parcel carriers and general aviation. Millimeter waves have good propagation properties in weather and give adequate spatial resolution when used to image the forward scene. Passive millimeter wave focal plane array cameras are new sensors which, integrated into future guidance and landing systems, promise to be an effective aid, or alternative, to existing technology for aircraft landings and take-offs under Cat III conditions. They can produce visual-like radiometric images at real time frame rates (up to 30 Hz), and are directly amenable to image fusion with infrared and visible images. TRW has been actively involved in developing and productizing this technology both at the hardware and the system levels     

吸气式脉冲爆震发动机原理性试验研究

设计了内径分别为60、70mm的两组吸气式两相脉冲爆震发动机,在略高于常压状态下成功进行了以汽油为燃料、以空气为氧化剂的吸气式两相脉冲爆震发动机原理性试验。进气道内采用无阀的进气结构,试验中在爆震管内部安装Shchelkin螺旋来促进爆震波的生成,所测量的爆震波接近充分发展的C—J爆震波。内径60、70mm的发动机最高工作频率分别为15、20Hz。进气道内压强变化幅度在0．1MPa左右,说明所设计的进气道与爆震管匹配良好,这将为脉冲爆震发动机用于工程实际提供技术储备。     

High resolution imaging of objects at Ka band

A coherent wideband millimeter wave (mmW) imaging radar which operates in two different imaging modes is briefly described. The principles of two-dimensional (2-D) high resolution imaging are introduced. The image reconstruction algorithm together with image enhancement techniques are discussed. Some experiments imaging on both scaled aircraft model and full-size large scale vehicle are presented     

Ka波段高增益圆极化机载微带天线阵的设计与实现

设计、分析、制作了一种工作在Ka波段的4单元高增益、圆极化机载微带天线阵列。利用顺序旋转阵列和串并馈方式的微带线网络馈电,显著改善了天线的轴比带宽和驻波带宽,减少了馈线损耗,实现了高增益。采用L型微带调配枝节对贴片单元进行匹配,便于组阵,解决了阵列空间布局不合理的难题;馈电网络和天线单元集成在同一介质基板上,易于加工和制作。测试结果表明:该天线阵具有高增益和良好的圆极化特性,从而证实了该方法的正确性和实用性。本文所设计的天线由于具有体积小、质量轻、结构紧凑、易于集成等优点,在机载相控阵雷达以及卫星通信系统中具有很好的应用前景。