基于火控雷达测试的箔条弹RCS快速预估方法

火控雷达工作的频段是反舰导弹末制导雷达主要工作频段之一,研究箔条弹在该频段的RCS特性对水面舰艇反导作战具有重要意义. 本据火达可以实时跟踪快速小目标的特性,结合外场测量实际和测量原理,提出了一种基控雷达测量的箔条弹RCS快速预估方法. 该方法首先利用火控雷达实时跟踪箔条弹,并箔条弹弹丸开舱前瞬间的雷达回波增益控制电压衰减量和距离; 然后火控雷达转而跟踪后所形成的箔条云,并实时测量箔条云的雷达回波增益控制电压衰减量和距离; 最后利用改雷达截面积比较法快速预估箔条干扰弹的RCS. 外场试验表明: 该方法能快速得到测量数据,现RCS的快速预估. 同时,测试数据可为舰载火控雷达的抗箔条干扰研究提供参考.     

箔条的雷达截面积

从一般的雷达截面积定义出发，文中给出了箔条云雷达截面积同偶极子雷达截面积之间的关系。对于单基地箔条的雷达截面积，分别就球面、水平面、球缺面和圆锥面均匀分布，推导了雷达截面积公式。对于双基地箔条的雷达截面积，本文利用近似公式，导出了与上述相同分布的箔条平均雷达截面积。对发射－接收各种极化组合的箔条雷达截面积，本文介绍了最近发表的几个有代表性的文献供读者参考。     

基于分层极化特性的箔条云识别方法

箔条作为典型的无源干扰手段, 在空中运动扩散和分布取向复杂多变, 具有不确定性, 其雷达特性相当复杂, 即使先进的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)导引头也难以应对。对此, 从箔条云的极化特性和空气动力学特性入手, 提出一种基于分层极化特性的箔条云干扰识别方法, 利用箔条云特有的分层极化特性来识别箔条干扰。所提方法利用干涉原理获取目标的高度维信息, 提出特征识别量ρ用于衡量箔条云和舰船目标的极化特性差异, 并讨论了所提方法的适用范围。理论分析和仿真结果验证了所提方法的可行性。     

箔条云整体运动性能建模研究

研究随机动力学理论和统计散布取样技术,建立了对飞行器抛撒"海量"箔条及形成箔条云随机统计模拟方法;使用箔条个体跨流区空气动力特性计算技术,发展飞行力学数值方法计算确定任意时刻箔条个体团飞行的空间位置.速度;研究应用随机动力学加权技术及概率统计分布原理,对箔条云整体性能进行数学建模与仿真分析.研究表明模拟仿真结果与理论预测、实验测试相吻合,提供了一条新的模拟箔条云飘落飞行覆盖范围与整体运动性能及任意时刻箔条个体空间位置、姿态、速度等联合分布技术研究途径.     

基于极化单脉冲雷达的角度估计方法

以单脉冲雷达系统为对象,研究了箔条质心干扰条件下目标的角度估计问题。阐述了一种双极化和差信号模型,分析了目标信号和箔条干扰信号的统计特性。在此基础上,提出了一种基于极化单脉冲雷达估计目标角度的方法,并给出了其处理流程。仿真了在不同的脉冲数、信干比、信噪比和箔条云分布等因素条件下该方法估计目标角度的性能,并与其他方法进行了估计性能对比。     

飞行器腔舱结构电磁散射的一种工程算法

飞行器腔舱结构是一种特殊散射结构,是复杂目标的主要散射源之一。对由介质雷达罩、雷达天线和其它高频部件构成的雷达舱以及由座舱罩及座舱的电子系统等构成的座舱系统,都是飞行目标头部区域的一个强散射源。由于舱内的结构千差万别,当电磁波进入舱内后,经过舱内诸多部件的多次散射,使其散射分析十分困难。本文采用能量分布调制法结合国内外座舱、雷达舱在一定区域内RCS的实验均值,分析了带有雷达舱结构的某型号导弹的RCS分布,在工程上有一定应用价值。     

微带阵列天线雷达散射截面缩减技术研究进展

天线的雷达散射截面(radar cross section,RCS)是判断飞行器隐身能力的重要参数。降低天线RCS大致可以分为全时缩减和非全时缩减两类方法。追踪最新的研究进展,介绍了一些可以降低微带天线RCS的结构,详细讨论了天线RCS缩减的各种方法并分析其利弊。最后指出微带阵列天线需要结合多种技术形成多层可重构阵列来减少RCS。     

识别箔条云新方案

箔条干扰是最常用的一种无源干扰，用来对付反舰导弹尤为有效。本文专门讨论适用于反舰导弹导引头识别箔条云的新方案。这一方案是建立在箔条云和舰艇去极化特性具有显著差异的基础上的。为此，本文首先论述箔条云的去极化特性，得出了不同分布箔条云的同极化截面积与正交极化截面积的比值，指出了即使在最不利情况下，对箔条云和对舰艇这一比值相差在６６Ｂ左右。本文提出的采用主极化天线通道和正交极化通道的１１通道信号处理方案正是利用了这一差异。本文最后对系统设计的有关问题进行了讨论。     

姿态扰动情况下的目标动态RCS分布特性

运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面（radar cross section,RCS）差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿真分析平台。根据静动态RCS差异的统计分布特性,提出置信区间以及数学期望值的计算方法。选择两种运动模式下的飞机目标进行验证,将所得结果与实际扰动模型的动态RCS进行了比对。结论表明该方法具备较强可操作性和工程应用价值,提高了计算机动态RCS仿真能力,为目标静动态电磁散射特性一致性评估以及特征库构建提供了有价值的参考信息和分析方法。     

对毫米波制导反舰导弹实施质心干扰的仿真研究

对毫米波制导反舰导弹实施箔条质心干扰进行了仿真研究，采用面目标分析方法研究了考虑切割效应的箔条云雷达截面积仿真模型，讨论了舰船雷达截面积、反舰导弹跟踪、箔条云布放和运动等仿真模型，并提出了基于有足够的有效质心干扰时间、箔条云初始位置布放在反舰导弹末制导雷达跟踪范围之内以及有足够的脱靶距离三个约束条件的箔条质心干扰效果模型。     

基于极化单脉冲雷达扩展目标角度估计方法

当单脉冲雷达受到箔条质心干扰时, 将视为波束内存在两个不可分辨的目标, 由于目标和箔条干扰回波混叠耦合, 导致单脉冲测角偏差, 最终致使目标跟踪丢失。对此, 利用宽带单脉冲雷达测角精度高的优点和极化信息, 提出一种基于极化单脉冲雷达的扩展目标角度估计方法。首先,分析宽带单脉冲雷达体制下箔条质心干扰的特点, 给出扩展目标双极化和差信号模型。然后, 根据和、差通道极化回波信号, 通过联立方程组, 估计出目标和箔条干扰的到达角(angle of arrival, AOA), 为后续利用目标角度信息跟踪目标提供条件。最后,通过蒙特卡罗仿真实验分析关键参数对目标角度估计性能的影响, 并与传统单脉冲雷达体制的测角方法进行比较。理论分析和仿真实验表明, 在质心干扰条件下, 宽带单脉冲雷达估计目标AOA的性能要优于传统单脉冲雷达。     

大气环境下箔条运动轨迹及箔条幕扩散模型

考虑空间大气密度、运动速度、阻尼系数参量对悬空箔条受力的影响,结合箔条自身属性及运动特性,建立了大气环境下箔条运动模型。在此基础上,依据布撒空中干扰走廊的应用实况,给出了箔条幕墙的生成想定与扩散模型,并对幕墙的长度、宽度、厚度、漂移速度、体密度及幕内箔条取向予以定量描述。仿真实例表明该模型能够更真实地反映箔条运动规律,为箔条干扰与抗干扰对抗研究提供实用基础。     

毫米波反舰导弹末制导雷达抗质心式箔条干扰问题研究

本文介绍了毫米波反舰导弹末制导雷达在有关性能方面相对于微波末制导雷达的变化。针对这种变化，提出了一种新的分析质心式箔条干扰对抗毫米波末制导雷达时的质心效果的方法。利用此方法，从末制导雷达系统分析和系统设计的角度就抗质心式箔条干扰的可能性问题进行了探讨，指出：如果系统设计正确、使用得当，毫米波末制导雷达本身利用其窄波束特性就可以具有抗质心式箔条干扰的能力。     

雷达仿真中飞机编队平均反射截面的计算

研究中程警戒雷达仿真中飞机编队平均雷达反射截面的实时计算问题，首先运用经验曲线计算单架飞机处于不同姿态角时的平均雷达反射截面，其次当飞机在飞机编队中被遮挡时，考虑对飞机平均反射截面起主要作用的因素，飞机制投影面积，进气道，座舱和雷达舱，然后利用简化的飞机模型，计算飞机被遮挡与没有被遮挡时这些因素对反射截面贡献的比例，从而计算出被遮挡飞机的平均雷达反射截面，最后将飞机编队中各架飞机的反射截面相加，就可以得到飞机编队总的反射截面。     

基于PO/AP的角反射体RCS模型构建及分析

为全面深入掌握角反射体全向雷达截面积(radar cross section, RCS)特性,提出了综合利用物理光学(physical optics, PO)和区域投影(area projection, AP)的混合算法,构建了基于PO/AP的三面角反射体全向RCS模型,研究了包括角反射体形状、尺寸及入射波方位角、俯仰角、频率、极化方式等参数在内的角反射体RCS特性,并对3种反射类型进行了独立分析,最后通过FEKO（一款三维全波电磁仿真软件）仿真对算法的有效性进行了验证。结果表明:所提算法是角反射体全向RCS模型构建及分析行之有效的手段,其在有效保证计算精度的前提下,能够显著提高角反射体RCS的预估效率。     

雷达目标动态RCS仿真研究

根据中段弹道目标的运动学特性，结合室内缩比模型RCS静态测量数据，提出了一种雷达目标动态RCS仿真的方法。该方法首先仿真空间目标飞行弹道，然后计算目标在飞行过程中的方位角，由此获得目标在设定场景下的RCS动态特性。仿真结果与理论分析相比较，证明了所提出方法的可行性。     

箔条云极化识别方案性能分析

反航导弹雷达导引头识别箔条云新方案──极化识别方案是建立在箔条云和舰艇去极化特性具有显著差异基础上的。为了分析该方案所能达到的性能，本文首先采用严格的理论方法分析箔条云的去极化特性，并定义去极化系数和推导去极化系数的概率密度函数。在此基础上，构造了一个用于识别箔条云与舰艇的最大似然检测系统，并对该系统的错误概率进行了计算。最后讨论降低错误概率的几种途径，重点讨论了序列检测方法。研究结果表明，该方法较好地解决了提高识别性能与缩短观测时间的矛盾。