泛探雷达：一个实施构想

1 前言 当代信号处理结合采用数字波束形成的相控阵技术，就能够开发一种重要的新雷达类型，这类雷达能够在覆盖空间范围内提供连续和不间断的多功能性能。泛探雷达的中心思想是“随时探测各处”（任何时间、任何空间）。最初于1998年给出概述并发表在1999年IEEE雷达会议录中，它要求在“针束状”窄波束连续接收信号的同时，发射波束又照射着宽广的覆盖空间范围。在覆盖空间内或时间上都没有间隙，这样就能在最早时间探测到所有的目标并开始跟踪。从概念上讲，该技术兼备监视、跟踪和武器控制。     

地基相控阵雷达对空间目标的探测概率研究

受多种复杂因素影响,空间目标的RCS应视为随机变量;而引入RCS的随机起伏模型 后,在RCS为常量情况下建立的探测概率模型不再适用。在空间目标RCS为χ 2起伏模 型的基础上,采用蒙特卡罗方法建立了地基相控阵雷达对空间目标探测概率的 计算模型,为天基武器任务规划等问题提供参考。
     

相控阵雷达"烧穿"距离的计算

讨论相控阵雷达"烧穿"距离的概念及其分析计算.相控阵雷达当碰到对方的干扰机发出的干扰信号时,利用其固有的特点,可以对干扰机进行相控阵雷达"烧穿"(实现对目标的检测和跟踪).其主要方法在于相控阵雷达可将雷达波束集中于空间的干扰机的方向,集中发射一串脉冲,采用信号积累达到对干扰机进行"烧穿"的目的.还讨论了相控阵雷达采用高重复频率时"烧穿"距离及其需要的时间.     

多功能相控阵雷达目标监视与气象探测兼容模式设计

对多功能相控阵雷达目标监视与气象探测兼容模式设计进行了研究。针对多功能相控阵低空监视雷达集成气象探测功能的需求,从系统工作兼容性角度出发介绍了一种雷达工作模式折中设计方法。该方法解决了目标监视和气象探测在数据率、波形设计、波束驻留时间分配等的矛盾,实现两种功能的兼容。此外,还对该兼容模式的工程实现进行了探讨。     

宽带相控阵雷达Stretch处理聚焦波束形成技术

为适应现代电子战的需要 ,雷达正在向具有多目标探测能力的多功能相控阵雷达发展 ,雷达本身除了对目标有检测、跟踪的常规功能外 ,还要求对目标具有成像功能。针对宽带相控阵雷达对目标高分辨率距离成像的Stretch处理方法 ,在利用补偿对所需目标回波宽带散焦的聚焦矩阵的基础上 ,提出了Stretch处理后聚焦波束形成方法。实验结果表明 ,该方法可有效地对目标聚焦波束形成 ,改善对目标距离像的处理     

美海军积极研发EA—18G电子战飞机

德国西门子公司的子公司ＲｏｋｅＭａｎｏｒＲｅ ｓｅａｒｃｈ测试了一种试验型的多基地无源雷达 ,简称为手机雷达 (ＣＥＬＬＤＡＲ)。该雷达利用了商用移动电话网所形成的电磁传输场 ,可用于对陆上、海上、和空军的移动目标进行隐蔽探测、跟踪与识别。ＣＥＬＬＤＡＲ的关键技术是 :它能从所接收的信号中滤掉不需要的噪声。最初的试验设备只有两部ＧＳＭ电话 ,两副天线和一台计算机。其概念是 :利用与当前移动电话传输 (ＧＳＭ 90 0 ,1 80 0和1 90 0 )以及未来的传输 ( 3Ｇ)相关联的雷达频率实施目标探测。其相控阵接收机具有探测树丛中运动…     

俄罗斯"道尔-M1"防空导弹系统雷达抗干扰技术分析

在简介俄罗斯"道尔-M1"防空导弹武器系统主要技战指标[1]的基础上,阐述其搜索雷达(C波段全相参脉冲多普勒体制三座标雷达[1])以及目标跟踪和导弹制导雷达(Ku波段有限扫描多普勒相控阵雷达[1])采用的抗干扰技术,为提高系统的夜战和对付强有源干扰的能力,提出进一步改进其作战能力的两点设想.     

相控阵雷达

二十多年来,人们都认为相控阵天线雷达是一种理想的多功能雷达,一部相控阵雷达能同时完成下列任务:搜索无干扰或受干扰的目标;跟踪已知的目标和导弹;制导导弹;识别未知的目标.虽然如此,但目前在世界上相控阵雷达使用得还不多.     

国外空间目标探测与识别系统发展现状研究

介绍了美国、俄罗斯、欧洲的空间目标探测与识别系统发展现状,例如美国地基新型S频段空间篱笆雷达和利用轨道优势进行探测识别的作战响应空间-5(ORS-5)卫星,俄罗斯具有空间目标识别能力的新型高频沃罗涅日(Voronezh)雷达、雷达光学结合探测识别的树冠(Krona)系统,ESA空间碎片望远镜及德国试验监视与跟踪雷达(GESTRA)等。总结分析了国外空间目标探测与识别系统的发展趋势,例如正在发展高频雷达和大口径大面阵光学探测识别设备,建立天基、地基互补探测识别系统,研究雷达与激光、光学相结合的探测识别技术等,可为我国发展空间目标探测与识别系统提供参考。     

一种机械式机动相控阵雷达目标跟踪算法研究

针对伺服延迟造成目标丢失的问题,为了提高相控阵雷达的跟踪能力,提出一种机械式机动相控阵雷达的目标跟踪算法,并且给出了方法的处理流程和算法仿真。仿真结果表明,提出的目标跟踪算法具有较高的跟踪精度和较快的收敛速度,能够满足机动相控阵跟踪的实时性要求。     

天基TDM-MIMO雷达空间碎片阵列走动补偿方法研究

天基时分复用多发多收天线(TDM-MIMO)雷达能同时完成较大空域搜索和多目标跟踪任务,有利于实现对多个碎片同时跟踪,且系统架构简单,能够以较小代价获得更多的系统自由度.但由于空间碎片与雷达间的相对高速运动,目标回波信号由窄带阵列信号变成宽带阵列信号,均匀线阵畸变成相对阶梯形阵列,无法实现能量聚焦.为了解决以上问题,提...     

一种相控阵天线转台伺服控制系统设计

针对相控阵天线测控系统小型化的需求,提出一种相控阵天线转台伺服控制系统设计方法,采用集成化的设计思想,将伺服控制系统集成到转台内部。系统设计有波束控制器,具有波束控制功能和自动跟踪目标的功能,以及利用网络通信方式实现对多套伺服控制系统的远程控制功能。系统的伺服控制器采用参数自适应模糊PID控制结合时间最优控制的复合控制算法,阶跃信号、正弦信号测试和跟踪测试结果表明,伺服控制系统具有优异的动态性能和较高的跟踪精度。该伺服控制系统功能丰富,控制性能良好,具有广阔的应用前景。     

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。     

基于过渡区的序列图像运动目标分割方法

序列图像运动目标检测技术是目标搜索与跟踪系统的一项核心技术.提出了一种基于过渡区的序列图像运动目标分割方法,该方法通过提取序列图像过渡区来进行目标分割,并与传统的阈值分割算法进行效果比较.实验结果表明,该方法能取得更好的序列图像运动目标分割效果.     

基于多波位波束搜索的大型相控阵阵列信号处理技术

数字波束合成技术是通信对抗领域里一项至关重要的技术,通过在数字域对信号幅度和相位进行控制,可以形成多个独立可控的波束,形成波束指向精度高、灵活可变,且理论上不受波束形成数量的限制。本文针对大型相控阵需求,利用波束合成原理,并结合大规模阵列信号同步技术与相控阵幅相校准技术,实现一种可同时产生180个偏馈波束的多波位波束搜索系统。该系统可以利用波束群的实时扫描功能,实现大范围的波束搜索,更快定位目标角度。该系统已在工程上进行应用,并成功执行大型测控任务,取得圆满成功。     

Ka频段液晶相控阵天线设计与分析

随着5G通信、卫星通信、物联网的迅速发展，对于相控阵天线提出了更高的技术要求，要求其具有带宽更宽、成本更低、指标更优、尺寸更小等特点。为了满足移动卫星通信的需求，针对相控阵天线的技术指标要求，设计了一款工作于Ka频段的液晶相控阵天线。通过研究液晶相控阵天线系统的整体架构，对其各个主要功能模块进行了设计和选型，包括天线阵列规模大小评估，移相器、辐射器、馈电网络、偏置网络、波控电路等功能部件的选型，研究基于液晶移相技术的小型化相控阵天线及波束控制电路，最终完成天线设计与仿真，并完成原理样机的研制和测试。对关键技术指标进行论证，天线各项指标可满足Ka频段移动卫星通信的相关技术需求。相较于传统卫星终端，该液晶相控阵天线具备批量生产、体积小、通信位置灵活等特点，适用于各种安装平台，更符合现代化通信的需求，为军/民用移动卫星通信提供了一种有效可行的天线解决方案。     

地基雷达探测方位对目标识别的影响研究

导弹防御系统的地基X波段雷达和海基X波段雷达是进行目标识别的主要传感器,它们只有在探测到目标以后才能通过记录目标的相关特性,进行目标识别。由于雷达探测的方向不同,探测到的目标散射截面也不同,因此,在导弹突防过程中,可通过调整弹头的飞行姿态,改变雷达探测方位,从而最大限度地减小目标散射截面,最终影响雷达识别目标的效果。     

机载相控阵雷达射频隐身时最优搜索性能研究

为提高机载相控阵雷达的生存能力,首次提出了一种基于射频隐身的雷达搜索方法。分析了影响雷达搜索性能的各个参数,将波束宽度、驻留时间和发射平均功率作为优化参数,将最小化能量消耗函数、最小化估计检测概率与期望检测概率的2范数作为目标,利用带精英策略的非支配排序遗传算法对雷达搜索模型进行优化。从最后Pareto解集中选取使两个目标函数乘积最小的解作为最优解。仿真结果表明,本文的算法与基于最大检测概率、最大起始跟踪距离的搜索方法相比,在具有较好检测性能的前提下,消耗较少的能量,具有较好的射频隐身能力。     

压制干扰下组网雷达目标检测与跟踪技术

针对压制干扰下组网雷达目标检测与跟踪,提出了一种基于压制干扰下雷达量测模型的跟踪技术。该跟踪技术包括压制干扰下量测模型和组网雷达序贯滤波跟踪两部分。压制干扰下量测模型根据雷达采取抗干扰措施前后接收机输入端的信干比分别计算检测概率,进而模拟传感器在压制干扰下对目标的检测情况。组网雷达序贯滤波中,首先对压制干扰下各雷达的量测数据进行串行合并和点迹合成,而后采用基于交互多模型(IMM)的序贯滤波方法对压缩后的数据进行跟踪。该检测与跟踪技术可模拟出雷达在压制干扰下由于检测概率下降造成的目标暂消现象,提高组网雷达跟踪航迹的连续性和稳定性。仿真结果表明了该技术的可行性和有效性。