天基支援下反导预警时间窗口仿真分析

根据预警时间窗口概念,给出天基支援下预警时间窗口的数学描述,建立了反导预警过程中攻防双方的数学模型。仿真计算和分析了反导预警时间窗口,讨论了天基预警卫星对反导预警时间窗口的扩展作用。     

反导预警雷达部署方案的评价与优选

合理部署反导预警雷达对提高反导作战效能起着重要作用。反导预警雷达部署要考虑的因素较多,部分因素存在冲突。本文分析了反导预警雷达部署评价应考虑的因素,提出了相关评价指标,主要有不同配置距离下雷达对目标的发现概率、提供的预警时间、落点预报精度、全程跟踪目标时长等,建立了不同评价指标的计算方法,给出了反导预警雷达部署方案的综合评价与优选方法。本文方法对反导预警雷达部署方案的建立优选具有指导意义。     

光电探测信息在防空导弹武器系统中的应用研究

在防空导弹武器拦截目标的过程中,多源、多体制目标指示跟踪信息的引入,可有效解决雷达受扰下目标跟踪精度下降的问题。因此,在武器系统依靠传统雷达体制探测的基础上,引入光电探测手段显得尤为重要。从舰载防空导弹武器系统的探测需要出发,提出了一种利用光电二维探测信息"投影法"辅助目标信息外推的方法。并由此引申出其在多点交叉定位、单点移动定位、三维信息融合和雷达信息补盲中的应用方法。该方法利用二维探测信息可有效提高武器系统的探测精度,提升武器系统整体的抗干扰能力,大幅提升武器系统的作战效能。     

制导雷达抗干扰性能评定标准的研究

本文以SA-2导弹为例,详细分析了指令制导体制的地空导弹武器系统的作战过程及其制导雷达的制导过程,从工程上适用出发,提出在给定等级典型干扰环境的条件下,以杀伤区面积和单发杀伤概率允许下降到的数值,作为评定地空导弹武器系统抗干扰能力的定量标准;以目标发现距离、目标跟踪距离及座标差测量精度允许下降到的数值,作为制导雷达抗干扰能力的评定标准。     

防空导弹拦截编队目标制导精度建模研究

随着现代战争中空袭模式的发展变化,防空导弹拦截的目标已由单机目标逐渐演变为编队目标.因此,研究拦截多机种、多架次编队目标情况下的武器系统性能,具有极其重要的实战意义.基于单个目标的制导误差平面的定义已经不能够适应这种形势发展的需要,本文对拦截双目标及多目标编队情况下的制导误差平面定义进行了拓展,实现了在接近实战条件下的制导精度的数学建模和仿真研究,使研究武器系统拦截编队目标的制导性能成为可能.     

美军反导预警体系电子目标研究

反导预警系统是美军导弹防御体系的“眼睛”,是其反导拦截成功的关键。对美军反导预警体系中的国防支援计划(DSP)卫星、天基红外系统(SBIRS)卫星、地基战略预警雷达(包括丹麦眼镜蛇雷达和“铺路爪”系列雷达)以及地/海基X波段雷达进行了分析,梳理了它们的基本情况、主要技术特征,并对其位置分布和威力范围进行了仿真。可为针对性的对抗措施研究提供参考。     

反导预警“铺路爪”雷达与对抗

反导预警雷达系统的主要目的是及时发现来袭导弹的发射,为弹道导弹防御系统实现识别、跟踪与拦截提供必要的信息.首先介绍了国外主要的反导预警卫星与雷达系统,给出了主要预警系统的参数,然后分析了"铺路爪"雷达系统参数,反演了该雷达的基本组成,提出了对抗该雷达的方法.     

巡航导弹的攻防对抗初探

巡航导弹具有射程远、突防能力强、命中精度高等一系列特点 ,已成为现代高技术局部战争的主要空袭武器。为了有效地对抗这种武器 ,必须建立一个由预警、跟踪、拦截、指挥和通信组成的反巡航导弹 (即反导 )系统。这个系统必须具有可从强地物杂波背景中发现和跟踪超低空飞行且RCS又小甚至隐身的巡航导弹 ,并能引导硬、软武器对其拦截摧毁或干扰破坏其导航装置 ,使其偏航而无法攻击预选目标。     

临近空间高超声速目标及其防御

介绍了美国临近空间高超声速飞行器的发展历程,分析了临近空间高超飞行器的战略意义和目标特性.根据临近空间高超声速目标对防御系统预警能力时间性、高速机动目标精确探测、拦截弹机动过载和高精度制导控制等要求,阐述了预警探测系统、指挥控制系统和拦截武器系统可采取的措施.     

雷达/红外双模复合制导在防空反导中的应用研究

对雷达/红外复合寻的制导在防空反导中的应用进行了研究。给出了防空反导武器系统中典型的雷达/红外双模导引头应用。介绍了红外前置、红外侧置、雷达/红外共径、雷达/红外共形等不同技术方案的特点。讨论了雷达/红外双模导引头系统集成与优化、双模信号融合转换及交班、双模复合系统跟踪与制导、双模寻的半实物验证与仿真试验等关键技术,并归纳了雷达/红外复合寻的制导技术发展趋势。     

基于模拟的反导预警雷达目标交接搜索景幅设置研究

为解决远程预警相控阵雷达(EWR)和多功能地基相控阵雷达(GBR)进行目标交接时,GBR应在多大范围内,采取何种信号形式搜索捕获目标的现实问题,建立GBR目标交接搜索景幅优化模型,运用蒙特卡洛方法对该模型进行模拟求解,并从目标交接距离、目标飞行方向、目标指示精度等3个方面分析其对GBR搜索景幅的影响。首次将蒙特卡洛方法用于反导预警雷达目标交接,有效提高了反导作战任务规划效率和雷达搜索效能。计算结果表明:GBR搜索景幅大小与目标交接距离成正比,与指示精度和目标飞行方向有无先验信息成反比。     

美国的NMD系统

按照美国国防部制订的“3 3”计划，为保护美国免遭50个弹头的攻击，基本的国家导弹防御系统（NMD）由地基拦截弹（GBI）或天基拦截弹（SBI）、X波段地基雷达（GBR）、474N地基超视距预警雷达、部署在阿拉斯加前沿的辅助雷达(FBR)、飞行中拦截弹通信系统（IFICS)、天基传感器（第三代国防支援计划(DSP)军用导弹预警卫星和通信卫星）以及作战管理/指挥、控制、通信、计算机和情报（BM/C4I）系统等组成。该系统应能准确地探测、识别并且摧毁来袭的洲际弹道导弹。根据美国和前苏联签署的反导条约（ABM），美国可以建立一个反弹道…     

延迟对拦截弹制导精度的影响

针对拦截弹在末制导段拦截战术弹道导弹(TBM)，本文分析了拦截弹制导控制系统中存在的导引头信息处理延迟、制导控制指令延迟和执行机构响应延迟对制导精度的影响。在拦截弹弹道修正和姿态控制规律的基础上，考虑拦截弹与TBM的初始位置偏差、导引头测量误差和弹道控制执行机构推力偏差，完成了不同制导控制延迟条件下拦截弹拦截TBM制导精度的六自由度Monte-Carlo仿真计算。根据对仿真结果的分析，最后给出了拦截弹拦截TBM目标的制导精度与制导控制延迟之间的约束关系。     

大气层外多拦截器协同跟踪与制导算法

针对大气层外多弹头多诱饵的进攻场景,采用多拦截器全拦截策略,提出了带故障诊断的协同跟踪算法、时间协同中制导律以及消除脱靶量的末制导律。首先,基于最小二乘算法以及误差传播理论,实现了局部信息融合以及测量方程的线性化,简化了非线性跟踪滤波算法的设计;并依托滤波算法,设计了传感器故障诊断算法,以排除其对跟踪效果的影响。然后,基于对拦截器和目标受力的合理简化,给出了相对运动解析解,设计了有限推力下的多拦截器时间协同中制导律以及末制导律,实现对多个目标的同时击毁。仿真结果显示,本文设计的协同跟踪与制导算法,可以有效估计目标的状态并排除故障传感器的干扰,实施对多个目标的时间协同拦截。     

单星无源探测弹道导弹射向估计新方法

天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展必经历程和重要环节,传统方法基于标准弹道模板先验信息支持,但标准弹道模板信息难以获取,无法实际应用.本文主要讨论在没有标准弹道模板先验信息支持的情况下,单颗预警卫星能否及早给出导弹射向估计的问题.通过建立弹道导弹飞行的动量模型和弹道平面切割模型,本文提出了基于单颗预警卫星观测视线对来袭导弹射向的估计算法,回答了单颗预警卫星观测情况下如何给出射向信息的问题,仿真计算结果表明,本文方法对于引导地基预警系统具有较高的精度和实用价值,本文方法亦可应用于各类单站无源探测(预警雷达,中低轨、大椭圆预警卫星等)的方位信息估计与空间目标机动的识别等问题.     

天基雷达特殊背景下的目标跟踪技术研究

天基雷达是雷达置于卫星平台上的,用于地面及空中目标探测与跟踪的一种新型雷达系统,研究跟踪卫星频繁交接情形下的目标跟踪技术对于天基雷达系统跟踪性能的实现具有重要意义。针对天基雷达特殊背景下的目标跟踪问题,基于圆形地球模型的假设条件,给出了目标跟踪的实现方法,包括跟踪平台交接判别方法、目标状态方程及观测方程的建立方法、目标跟踪算法的选择及目标跟踪的实现过程。在给出理论分析的同时,进一步通过计算机仿真结果证明了所给方法的正确性。最后给出结论与展望,指出该方法同样适用于双基地天基雷达体制及快速响应系统。     

拦截大气层内机动目标的自适应积分滑模制导律

针对大气层内机动目标拦截的末制导问题,提出了一种自适应积分滑模制导律。基于抑制弹目视线旋转的原则,设计了一种视线转率收敛速率可调的跟踪剖面,选取跟踪误差与其积分为状态变量,采用状态有限时间收敛的积分滑模面与快速趋近律推导得到了积分滑模制导律。为了处理未知的目标机动项,提出了一种自适应算法,对目标机动项上界的平方进行估计,构成了自适应积分滑模制导律,并证明了其有限时间收敛的特性,给出了各状态变量的收敛域。最后,将制导律转换成适用于大气层内拦截的形式。仿真结果表明,所提制导律能够精确拦截机动目标,剖面跟踪误差收敛速度快,过载分布均匀,能量消耗少,并具有良好的噪声特性,易于工程实现。     

制导雷达抗干扰度量标准的探讨

制导雷达的抗干扰性能和它的作用距离、测量精度一样,是雷达的基本性能指标,但至今尚无统一的度量标准和定量的指标要求。本文着重讨论了在有源噪声干扰条件下,防空导弹制导雷达的抗干扰度量标准问题。提出了应从保证防空导弹武器系统所需具有的单发杀伤目标概率出发来确定对制导雷达抗干扰性能的定量要求,并用雷达的抗干扰品质因素(Q_(ECCM))作为衡量雷达抗干扰性能优劣的一个定量指标。     

天基雷达可用于导弹防御

据美国军事顾问委员会称 ,正在研制的用于跟踪地面移动目标的美国军用雷达卫星也可用于导弹防御。国防科学委员会报告认为 ,只要对“天基雷达”进行较小的改装 ,国防部就能用这些卫星探测导弹发射和跟踪飞行中的导弹。委员会报告称 ,“天基雷达”可以协助国防部同步轨道红外卫星增强对弹道导弹发射预警。同步轨道红外传感器探测导弹发射时产生的热能 ,但探测不到在云层下面发射的导弹 ,而云层不能遮挡“天基雷达”。目前 ,美国防部主要依靠DSP(国防支援计划 )红外卫星进行导弹预警 ,2 0 1 0年后 ,将由高轨天基红外系统卫星替代它。“天基…     

基于滑模控制理论的前向追踪制导律研究

高超声速目标速度快,机动性高。使用传统拦截方式对目标进行拦截的难度过高,导致拦截精度下降。为了对高超声速目标拦截具有更高的制导精度,本文采用前向追踪拦截的方式对目标进行三维动态拦截仿真。根据目标与拦截器的运动学及动力学原理建立前向追踪拦截动态模型,该模型要求将低速拦截器置于高速目标之前;设计了一种基于滑模变结构控制理论前向追踪制导律,该制导律通过控制拦截器的法向加速度控制其飞行方向,从而达到拦截的目的;分析目标机动与非机动时拦截器的动态特性,并对目标在机动与非机动时与拦截器的运动轨迹及相关参数进行仿真,仿真结果验证了制导律的可行性。