GAHP的机载雷达射频隐身性能评估

无源探测系统、电子干扰等威胁使得射频隐身性能成为制约机载雷达效能发挥的关键,对于机载雷达射频隐身性能评估也变得愈发重要。针对施里海尔截获因子评估机载雷达射频隐身性能的不足,从雷达辐射信号层面的隐身性能和辐射策略的隐身性能2个方面,详细分析了影响雷达射频隐身性能的8个因素,构造出评估机载雷达射频隐身性能的指标体系。针对部分指标存在不确定性和模糊性的问题,采用灰色层次分析法对指标体系进行综合量化评估,并对3种类型机载雷达的射频隐身性能进行评估,实验结果表明该方法能够有效的评估机载雷达射频隐身性能。     

模糊评价的雷达射频隐身性能多域联合评估方法

针对射频隐身性能评估问题,提出了一种不依赖敌方探测设备的雷达射频隐身性能模糊评估方法。通过分析雷达辐射源在极化域、波形域、能量域中影响射频隐身性能的因素,构建极化域、能量域、波形域射频隐身指标,突破传统的"辐射-接收"模型的射频隐身评估方法,建立了基于机载雷达自身辐射信号工作状态和工作参数的射频隐身性能模糊评估方法。最后,对不同机载雷达系统进行仿真对比,结果表明该评估方法能正确反映机载雷达系统的射频隐身性能。     

射频隐身数据链的通信波形参数优化建模

针对数据链在恶劣环境下被截获概率过高的问题,建立了一种基于射频隐身的通信波形参数优化模型。基于环境感知系统得到的通信距离和截获距离等先验知识,该优化模型以原始消息序列长度、编码码率、扩频因子、调制方式和波形分集度为优化参数,以指定距离的通信速率和被截获概率为优化目标,通过归一化和线性加权变换得到总优化目标,最后使用遍历法得到总优化目标的最大值并将对应的通信波形参数作为最优解。仿真结果表明:当载体信息安全等级提高时,优化模型在约束值范围内将通信速率适度降低,将被截获概率从原来的8.6×10-7降低至6.9×10-9;当数据链处于最恶劣的环境时,相同平均通信速率条件下优化后数据链的被截获概率可降低至优化前的1/1 000,大大提高了射频隐身性能。     

编队飞行射频辐射的风险计算模型及优化策略

通过对飞机机载雷达与截获接收机的电子对抗机理及飞机编队模型的分析，研究编队飞行射频辐射的风险计算模型及优化策略。以施里海尔截获因子为飞机与截获接收机电子对抗风险指标，将该因子拓展到2个飞机的简单编队情形，比较不同编队的射频辐射风险。建立适当的参考坐标系，给出多个飞机的编队射频辐射风险的施里海尔截获因子的计算模型。以编队的施里海尔截获因子为性能指标，建立编队射频辐射风险最小的优化模型。分析性能指标的特点，由基本不等式可知，编队内飞机在飞行空域位置的方差越小，射频辐射风险越小，以此为基础建立多机编队射频辐射风险控制的简化模型。最后仿真12机编队的情形，给出近似最优的编队配置。     

基于贪婪量测划分的隐身目标跟踪MS-LMB滤波器

针对隐身目标的跟踪,本文将贪婪量测划分的方法应用于多传感器标签多伯努利(MS-LMB)滤波器中,较好地解决了低检测概率下的多雷达跟踪问题. 传统的MS-LMB滤波器一般采用吉布斯采样来解决量测划分问题. 当雷达网中多数雷达对隐身目标的检测概率较低而处于漏检状态时,目标的似然权值将偏小而很难被吉布斯采样获取,从而难以准确估计隐身目标的状态. 贪婪量测划分机制由于单独考虑了包含漏检项的量测集,可有效解决此问题. 仿真实验结果表明,在隐身目标的跟踪中,采用贪婪量测划分的MS-LMB滤波器的滤波性能明显优于采用吉布斯采样的MS-LMB滤波器的性能.      

基于自适应多目标优化技术的调制模块设计

为了使数据链达到更高效的通信和射频隐身能力,构建了一种波形参数优化的数学模型.首先研究了信道编码码长、调制方式、信道编码码率等波形参数对数据链的通信速率以及截获概率的影响;其次以数据链的通信速率和截获概率为优化目标构建了参数优化的数学模型,并对模型进行了简化、验证以及数学求解;最后基于该模型在FPGA(现场可编程门阵列)平台上提出了自适应调制模块方案.仿真结果表明:与固定参数数据链和Link16数据链相比,该模型获得了不同程度的优势提升.实测结果表明:该自适应调制模块能够配合优化模型在FPGA平台上生成最优的通信波形.     

复合编码调制Frank/Costas雷达信号性能分析

在现代电子战争中,雷达信号的隐身对于雷达来说非常重要。本文提出了一种由Frank相移键控信号与Costas频率编码信号同时调制的一种新型组合Frank/Costas雷达波形,通过数值仿真得到这种新型PSK/FSK雷达信号的模糊函数,从而对Frank/Costas雷达信号的目标分辨率、距离模糊函数、多普勒模糊函数、截获因子等特性进行了分析,仿真结果表明,这种新型的雷达波形是比单一调制Frank或Costas信号具有更好的低截获特性的大时宽带宽雷达信号。     

低截获概率雷达的设计方法

传统的反舰末制导雷达由于采用磁控管发射技术,其辐射的功率大,雷达主瓣和旁瓣信号很容易被敌方侦测雷达检测到,从而造成雷达被干扰及其运载平台容易遭受反辐射导弹(ARM)等精确制导武器的毁伤,已越来越不能满足现代战争的需求,因此在对抗与反对抗的电子战需求中,低截获概率雷达研究已成为雷达研究领域的重中之重,在电子战日益激烈的现代战场,只有具备LPI(低截获概率)性能的雷达才能对抗ESM和ARM而生存下来。     

双隐身飞机自卫相干干扰对单脉冲雷达影响

针对单脉冲雷达检测跟踪协同自卫干扰状态的双隐身飞机编队时,角度跟踪与检测性能难以合理性评价问题,提出了一种基于侧双机编队盘旋航迹的隐身飞机协同自卫相干干扰模型.经过编队即时姿态分析,求解编队视线姿态角.结合静态全空域双机的雷达散射截面（RCS）数据库获取编队动态RCS序列,利用目标回波信号与相干干扰共同作用下单脉冲雷达角跟踪与检测机理,结合相应联合信干比分析模型,比较研究了隐身编队在常态飞行与协同自卫相干干扰状态下雷达角度的即时误差与瞬时检测概率的动态变化.仿真结果表明:编队自卫相干干扰能够有效使单脉冲雷达角度诱骗0.26°并使雷达检测性能下降34.97%,有效降低编队航程下失损率.      

基于加权型三次相位函数和FRFT的LPI信号识别研究

针对低截获概率雷达信号难以识别和分类的问题,提出了基于加权型三次相位函数和分数阶傅里叶变换的低截获概率雷达信号识别算法。用短时傅里叶变换剖析了应用较广的八种低截获概率雷达信号的时频特性,然后依据调频率将其分为两类。先用加权型三次相位函数估计信号的调频率,然后再用分数阶傅里叶变换获得信号的各分量峰值,根据峰值能量比进行细分类。通过大量的实验仿真验证,本算法在信噪比为0 d B的条件下,正确识别率能够达到95%以上。