利用蒸发波导进行超视距探测的条件研究

蒸发波导是海洋大气环境中出现频率最高的波导,利用蒸发波导实现超视距探测是扩大雷达测量范围的一种特殊方法.其中,雷达实现超视距探测的条件是关键问题之一.根据电波传播理论和蒸发波导特征,从蒸发波导的判别、雷达工作波长和频率、电波射线的初始发射角,以及雷达天线所处的位置等方面分析了雷达实现超视距探测的必要条件.结果表明,要实...     

海面蒸发波导对电磁波传播的影响

阐述了电磁波传播的抛物近似方程数值模型及其步进类型的傅里叶变换解法,利用该模型对海面上高度30 m的蒸发波导中的电磁波进行了数值模拟,并运用模拟结果分析了蒸发波导对电磁波的陷获作用;通过与标准大气折射环境情况进行对比,证实了海洋蒸发波导环境下雷达实施超视距探测的可行性;根据抛物近似方程模式,给出了电磁渡在海洋边界层大气中的传播损耗计算式;最后,给出了电磁波被俘获到波导层中形成波导传播所满足的波长(频率)、发射角度以及发射源与蒸发波导所处的相对位置的关系.     

蒸发波导下海上搜索雷达天线架设高度研究

为选择能最大程度发挥海上搜索雷达探测能力的天线架设高度,首先分析了蒸发波导条件下的雷达探测距离计算方法,随后分别选择黄海、东海和南海某海区海面历史气象水文数据,计算各条数据在各波段不同天线架设高度条件下的雷达探测距离及其差值,并对距离差值的分布进行统计与分析,从而得出天线架设高度选择有关结论.研究结果表明:天线架设高度的选择应考虑雷达工作频率和主要使用海区的气象环境.     

岸基微波超视距雷达探测距离预报方法

提出了一种预报岸基微波超视距雷达最大探测距离的方法.实时采集岸海交界处的气象水文信息,利用P-J模型获取蒸发波导折射率剖面,用抛物方程模型计算电磁波传播损耗,通过修正后的雷达方程得出最大探测距离的预报值.基于上述方法设计并实现了岸基微波超视距雷达探测距离预报系统,对预报系统进行实验并与实际观测结果进行比较,表明:该预报系统的预报结果与雷达实际观测结果的偏差大部分小于40km,具有较高的预报精度.     

压制干扰条件下雷达探测区域研究

在研究雷达天线方向图模型的基础上,推导出无干扰、SSJ(self screening jamming,自卫式干扰)、单SOJ(stand-off jammer,远距离支援干扰)、多SOJ情况下常规雷达、频率捷变雷达的最大探测距离计算公式,针对不同情况给出不同的计算机仿真方法,可有效地对雷达在干扰条件下进行效能评估.利用该方法对多种情况下的雷达探测区域进行仿真,得到雷达探测区域分布图和盲区系数,对仿真结果进行分析,得到如下结论:SSJ条件下雷达探测区域减小严重,基本无法正常探测,但形状规则;SOJ条件下雷达探测区域不规则,在干扰方向上探测距离减小显著,在其他方向上仍可达到较大的探测距离,频率捷变雷达可有效对抗压制性干扰.由多干扰条件下雷达探测区域的研究和仿真可见,干扰布局不同盲区系数差别明显.     

基于FDTD的二维舰船RCS的计算

建立以某舰船为参照的艏向与正横向的近似二维模型,基于二维时域有限差分法计算舰船的艏向与正横向在不同频率入射波情况下的雷达散射截面,并根据计算结果对某舰船的雷达隐身特性进行分析．此方法能用于分析现有舰船的电磁散射特性,也能用来预估和优化未来武器系统对目标的电磁散射特性要求,为日后舰船RCS预估计提供依据．     

5.5GHz锁相频率合成器的设计

利用大气波导实现雷达超视距探测已成为扩大雷达探测范围的有效手段。要实现雷达超视距探测,首要问题是需要利用高精度的大气波导测试仪对大气波导的特征信息进行测量。针对大气波导测试仪对高精度频率合成器的要求,首先,结合现有的射频集成模块,通过选取合适鉴相器和压控振荡器,并根据设计要求对其内部参数进行合理设置,使之满足要求;其次,对决定锁相频率合成器整体性能主要因素的环路滤波器进行优化设计。通过仿真软件ADS对设计出的电路进行仿真与优化,最终得到了符合设计要求的5.5 GHz锁相频率合成器。     

海洋上大气波导中电磁波传播损耗的误差分析和敏感性试验

为了分析电磁波在海洋波导环境中的传播损耗情况,建立了海洋波导环境中典型的五参数经验模型.讨论了利用地型抛物方程求解时将海平面作为理想导体处理与实际情况的误差,对参数变化导致电磁波传播损耗的变化进行了敏感性分析.结果表明,对于在高频工作的无线电系统,可将海平面作为理想导体近似处理;五参数对电磁波传播损耗变化的敏感性各不相同,存在蒸发波导时,蒸发波导的厚度对电磁波传播损耗变化最为敏感,而存在表面波导时,波导底的高度对电磁波传播损耗变化最为敏感.     

对称金属包覆光波导吸收传感器的研究

根据光波导导波层液体折射率随液体浓度不同而有所变化,从而研究了一种通过吸收测量而探测出光波导中液体浓度变化的传感器.分析了光波导吸收传感器的实验原理,并通过自行设计的这种双面金属包覆波导结构组成的传感系统进行了相关的实验,得到了不同浓度液体的光谱吸收特性曲线.实验结果表明,该传感器系统具有结构简单、成本低、易于加工、探测灵敏度高等优点.     

激光探测蒸发波导的原理与实验分析

从海洋人气相对湿度的角度建立了大气折射率变化与气溶胶激光散射特性的理论联系．在实验室条件下,分别模拟了烟、水云、尘、雾、霾等类型粒子群的蒸发波导环境,采用波长为1．06μm的激光雷达对在不同温度和湿度条件下半径范围为0．1～100μm的气溶胶粒子群进行了探测实验,并对不同气溶胶粒子群的激光后向散射回波信号特征做了对比分析,实验结果进一步验证了激光蒸发波导的可行性和有效性．     

高原山区SAR影像处理关键技术与应用探讨

贵州高原山区受亚热带季风气候控制,常年阴云多雨,限制了光学遥感技术深入有效的应用和发展,合成孔径雷达技术的应用虽然摆脱了天气条件的限制,但是高原山区喀斯特地貌大量分布,地势崎岖,地块破碎,使得雷达影像阴影多且碎,对雷达信号形成镜面反射的地物,易于与阴影混淆,监测准确率低。对高原山区SAR数据进行关键技术处理,对比单一使用雷达影像和加入多光谱信息的雷达影像的效果,表明结合了多光谱信息的雷达影像可以有效避开雷达成像阴影干扰,因此合成孔径雷达遥感技术在贵州这样的特殊地区的有效应用,未来技术发展应当是结合了多源、多时相、多光谱、主、被动遥感技术的综合应用。     

基于串行RapidIO的舰载相控阵雷达波束控制设计

为了提高舰载相控阵雷达波束指向捷变能力,设计了一种分布式波控系统,其中传输方式采用串行RapidIO,波控主机采用PowerPC矢量运算处理器,子阵运算模块为FPGA。重点推导了舰载相控阵雷达波控码的公式,实现了RapidIO的初始化编程,以及波控主机的波控任务编程。测试波控码的计算和RapidIO通信时间,设计方案能够满足舰载相控阵雷达的波束切换时间指标。     

地质雷达在预应力梁钢绞线孔道注浆质量中的研究

预应力梁钢绞线孔道注浆饱满程度直接关系到桥梁的安全和使用寿命,对其施工工艺的控制和注浆效果的检测越来越受关注。运用时域有限差分法(FDTD),采用广义完全匹配层(GPML)作为吸收边界,对常见注浆孔道缺陷进行二维正演,结合工程开窗验证,总结缺陷的雷达图像特征和规律,为地质雷达法检测注浆饱满度提供依据。     

一种推求目标相对深度算法研究

根据合成孔径雷达（ＳＡＲ）侧视工作的几何关系,利用由此产生的目标阴影、迎坡缩短和顶底倒置现象,用单幅ＳＡＲ图像定量地测定目标位置的高度,并给出相应的两种算法及实验结果．     

基于Android系统的船用雷达仿真系统研究

现有的船用雷达模拟器大多是基于桌面系统研发。随着移动互联网的迅速发展,基于移动终端的船用雷达仿真系统具有潜在的应用价值。参照JRC-JMA-9100型号雷达,基于Android移动平台设计并实现了一个船用雷达仿真系统APP。采用一种改进的道格拉斯 普克算法对岸线数据抽稀,使用圆周扫描算法对物标进行扫描求交,提高了雷达模拟器岸线回波的绘制效率。采用瑞利分布、正态分布数学模型,利用模型叠加的方式,实现了海杂波、雨雪杂波的仿真。采用分层显示的方式实现了电子方位线、活动距标圈、平行索引线、自动捕获区、偏心显示等雷达刻度系统功能。仿真结果表明,系统在移动终端上运行稳定,仿真效果良好。     

基于时频单源点检测的雷达信号的盲分选

针对欠定条件下的雷达信号分选问题,提出一种基于时频单源点检测的雷达信号盲分选算法,该分选算法的创新点在于将雷达信号由时域转移到时频域进行分析.在时频域内,雷达信号具有一定的稀疏性,有助于实现信号盲分选,给出了基于时频单源点检测的雷达信号盲分选算法的具体步骤.该方法能够有效解决欠定条件下雷达信号盲分选问题,将其应用于雷达信号分选领域,具有一定的军事应用价值.仿真测试结果表明了该方法的可行性与优越性.     

船载雷达标校模式远程切换的设计与实现

针对船载雷达标校过程中需进行复杂繁重的人工切换模式问题,提出了一种开关网络设计方案。该方案具有灵活完备的信号配送机制,通过开关网络的自动切换功能,可实现系统有线标校、无线标校的远程快速切换,对提高工作效率、缩短标校准备时间,降低设备损耗有着积极的意义。