反辐射导弹对抗低截获概率雷达和诱饵技术

论述了低截获概率(low intercept probability,LIP)雷达降低反辐射导弹(anti-radiation-missile,ARM)的作用距离和诱饵使ARM失效的原理。用小波理论分析方法在噪声中提取信号和用信道化接收机测频,以减小LIP雷达的影响。提出采用窄波束被动雷达导引头或多模复合制导导引头特别是采用超分辨新体制导引头,以提高角分辨力,分辨出雷达和诱饵从而实施攻击。重点分析了空间谱估计测向分辨雷达与诱饵的原理,进行了仿真,仿真结果证明了这种体制的导引头的可行性和抗诱饵系统能力。     

稀薄大气层内轻诱饵速度识别法

随着地基相控阵雷达测速精度的大幅度提高,针对稀薄大气对轻诱饵有明显的减速作用,提出了一种新的目标识别方法——稀薄大气层内轻诱饵速度识别法,并对其识别原理、识别判决准则进行了详细阐述和分析,该方法通过雷达高精度多普勒测速及轨迹估计信息,获取轻诱饵气动减速特性进行识别,避开了质阻比参数估计中动态收敛过程。最后通过典型算例的计算机仿真计算,验证了该方法的有效性。     

拖曳式诱饵对多普勒雷达导引头的干扰仿真

导弹对目标跟踪过程中,弹目之间的运动参数是变化的。为了反映这种变化的实时性,本文以脉冲多普勒(PD)雷达导引头为例,建立了拖曳式诱饵干扰条件下雷达导引头接收信号模型,分析了雷达导引头速度跟踪和角跟踪的方法,并根据PD雷达导引头的工作方式,对拖曳式诱饵干扰条件下导弹攻击目标的全过程进行了系统仿真,对不同诱饵战术参数下拖曳式诱饵对PD雷达导引头的干扰性能进行了仿真分析。这一工作有助于在工程中能够方便地选取合适的诱饵战术参数。     

ARM诱饵系统部署方案及诱偏效果分析

基于反辐射导弹(ARM)诱饵系统的三维空间误差公式,对两种双诱饵方案和一种三诱饵方案的诱偏效果进行了定量分析。仿真结果表明,当两个诱饵部署相距较近,且均与被保护雷达较远时,双诱饵诱偏效果是理想的;当两个诱饵相距较远,而均与雷达等距时,诱偏效果欠佳;各诱饵部署相距较近,且均与被保护雷达较远时,三诱饵诱偏方案明显优于双诱饵方案。     

概率约束MIMO雷达稳健发射波形设计方法

传统多输入多输出(multi-input multi-output, MIMO)雷达发射波形设计方法对传播矩阵误差敏感,导致难以得到最优的匹配波形,进而造成系统检测性能严重下降。针对此问题,提出一种基于概率约束的MIMO雷达稳健发射波形设计方法。该方法考虑最差情况的发生为小概率事件,基于输出信噪比(signal noise ratio,SNR)低于可接受水平的概率小于中断概率的约束条件,通过最大化输出信噪比设计最优波形。利用传播矩阵误差的概率分布特性,将概率约束转化为凸约束,从而将统计优化问题转化为确定性优化问题。该方法在传播矩阵存在误差情况下以高概率实现系统性能最优化。仿真结果表明所提方法能够提高输出SNR,具有较好的检测性能。     

战斗机使用空射诱饵弹协同规避策略

以战斗机携带空射诱饵弹被空空导弹攻击为背景,对战斗机使用空射诱饵弹协同规避导弹攻击进行研究。建立了战斗机、空射诱饵弹及相对运动模型;分析研究了协同规避导弹攻击原理,建立了协同规避关键技术模型。在分阶段构建协同规避决策指标函数的基础上,建立了协同规避导弹攻击模型,提出了一种基于粒子群算法的战斗机使用空射诱饵弹协同规避方法。最后进行仿真验证,结果表明该方法能有效利用空射诱饵弹对目标进行欺骗,提高我方战斗机在被导弹攻击过程中的生存力。     

飞行器被雷达发现概率的计算方法研究

给出了飞行器遭遇多雷达探测系统时被发现概率的计算方法。首先根据飞行器的RCS(RadarCross Section)模型、飞行航路、雷达系统的特征参数以及坐标,计算出各个分雷达对飞行器的探测次数以及各次探测的状态参数,进一步计算出各次瞬时探测概率。累积各次瞬时探测概率,计算出各个分雷达的发现概率。最后,根据数据融合准则,计算出多雷达探测系统对飞行器的发现概率。该方法充分考虑不同方位飞行器的RCS不同这一特点,比固定RCS的方法更加接近实战情况;用累积发现概率取代传统的瞬时探测概率,更能反映飞行器在整个航路上遭受探测的情况;把多个雷达视为一个探测系统,更适合于现代雷达探测系统的发展方向。实际算例表明该方法是有效和可行的。     

偏移链路诱偏反辐射导弹效能分析

基于偏移寻的点对抗反辐射导弹(ARM)的基本思想,提出偏移链路诱偏ARM的方法,给出ARM的分辨距离及导向雷达的概率计算模型及方法,以三单元偏移链路为例,绘制概率树,建立偏移链路诱偏ARM的作战效能评估模型,计算分析辐射源的工作时间、间距、ARM速度和分辨角等因素对诱偏效果的影响,给出了关系曲线,验证了偏移链路对抗ARM的合理性和有效性.与采用同时辐射的附加辐射源相比,偏移链路对导引头输入端信号等幅度要求不严,对辐射源的功率、相位要求不高,实施方案更容易,不用考虑各辐射源的相互影响,对辐射源的控制较容易实现.     

组网雷达抗ARM工作模式设计及仿真研究

针对组网雷达的工作模式可控转换特性具有优越的抗反辐射导弹攻击的能力,设计了组网雷达抗反辐射导弹攻击的闪光轮换工作模式,该工作模式吸取了有源诱偏和被动关机两种抗反辐射攻击方法的优点。分析了这种工作模式对反辐射导弹作战效能的影响。研究表明,组网雷达采用这种工作模式不仅可以降低ARM的作战效能,还能保证自身获取目标信息的连续性。进行组网雷达闪光轮换工作模式抗反辐射导弹计算机仿真模仿,结果验证了这种工作模式的有效性。     

阵列扩展用于反辐射导弹抗诱偏的研究

提出了将阵列扩展测向用于反辐射导弹(ARM)抗诱偏的思想,并提出了一种改进的ESPRIT算法:共轭增强ESPRIT(CA-ESPRIT)算法。该算法利用阵列输出的延迟相关函数及其共轭形成伪阵列输出,从而得到伪协方差矩阵,对其进行特征分解,用ESPRIT算法得到波达方向。该算法有阵列扩展作用,具有比传统的MUSIC和ESPRIT算法更高的角度分辨能力。仿真实验表明,将阵列扩展用于反辐射导弹测向可将雷达和诱饵较早地从角度上分辨开。     

反辐射导引头抗非相干三点源性能分析

采用多点源诱偏技术是雷达对抗反辐射导弹（anti radiation missile, ARM）攻击的一种有效方法。针对抗非相干三点源诱偏的问题,建立了干涉仪体制反辐射导引头测向模型,分析了在非相干三点源作用下干涉仪体制反辐射导引头的角度输出特性,并指出在三点源信号幅度满足一定条件的前提下,通过一定数量脉冲积累能使导引头指向大功率源。理论分析和数值仿真结果验证了分析的正确性。     

末制导雷达目标与诱饵的联合参数估计和辨识

拖曳式诱饵干扰条件下目标与诱饵的参数估计和身份辨识是制导雷达实现精确打击的前提条件。不可分辨角度范围内的目标和诱饵引起导引头雷达回波的干涉混叠,导致常规测量方法失效。当目标和诱饵处于相邻的两个匹配滤波采样点之间时,这些采样点所包含的信息将有助于参数估计的获取。通过充分挖掘两个连续匹配滤波采样点所包含的特征信息获得接收回波的概率分布,结合干扰形式和特点采用改进的粒子群优化方法从最大似然估计的角度获取目标与诱饵的对应参数,实现删除二者的身份辨识。各种条件下的仿真实验验证了方法的有效性。     

拖曳式诱饵对抗技术研究

机载拖曳式诱饵对跟踪雷达和导弹导引头的干扰作用十分有效,可对武器系统的作战效能造成重大影响。对拖曳式诱饵的工作方式和设计原则进行了分析,提出了雷达分离拖曳式诱饵的条件,在分析拖曳式诱饵特点的基础上,提出了对抗拖曳式诱饵的技术方法,包括雷达方法和光电探测方法。不仅讨论了在指令制导系统中的运用方式,而且还讨论了在弹上导引头中的运用方式。     

单机多目标火力/电子战攻击综合决策

针对单机多目标攻击时的火力/电子战综合决策,提出了一种考虑电子干扰效果的火力打击目标排序算法。该算法根据目标雷达辐射源对载机的威胁程度,建立了机载有源压制干扰的能量分配方法,利用有源压制干扰对目标雷达的压制距离引入距离削弱因子,可获得有源干扰效果对目标威胁级别的影响程度,改进只考虑敌我双方火力威胁程度时的目标打击排序结果。给出了该算法的具体步骤,通过仿真实验证明了该算法的有效性。仿真结果表明,考虑有源干扰效果后的火力攻击目标排序,可以使飞行员首先攻击毁伤概率最大的目标,提高整体的作战效能。     

非常规炮弹阻力系数与攻角辨识方法研究

提出了利用韦布尔雷达测量的速度及弹道参数来辨识非常规弹丸飞行的阻力系数和攻角的方法。采用多段样条方法提取阻力系数,可以保证阻力曲线的一阶连续性,且能准确地辨识出从亚音速到超音速下的阻力系数。将辨识得到的阻力系数与吹风得到的阻力系数进行对比,从而验证了该方法的正确性。根据建立的弹丸飞行运动学方程,推导出攻角与弹丸物理参数、气动力参数及飞行参数的关系,并根据雷达测试数据辨识了弹丸飞行的不同阶段攻角随时间的变化规律。结果表明利用雷达数据对非常规弹丸飞行的阻力系数与攻角进行辨识的方法是可行的。     

分布式雷达信号检测

本文将讨论一种分布检测系统,在这种系统中包括一组相互独立的检测器和一个中心处理器。此系统有高可靠性、强的生存能力和较短的判决时间。在对付电子干扰影响方面系统也较单站要好。 每一单站的检测性能(发现概率和虚警概率)都假设为己知,本文得出了分布检测时最佳检测器形式、分布检测器性能。并得出随着单站数目增加而检测性能提高的数字结果。     

基于H/α极化分解的弹道目标鉴别

提出了一种基于H/α目标分解理论的弹道目标极化鉴别方法。首先简要给出了H/α目标分解理论的定义和数学模型,然后阐述了真实弹头和诱饵的不同微运动特性,即真弹头具有姿态控制故运动稳定,而诱饵由于没有姿态控制而出现旋转、翻滚等随机运动。在此基础上提取反映目标时间维散射随机性的极化特征量--时间熵。接着利用基于弹头模型暗室测量数据的弹道导弹全极化回波仿真方法,获取了不同战情下弹头与诱饵目标动态特性回波,进而对时间熵进行计算。实验表明,真弹头时间熵值与诱饵熵值可分性明显;时间熵与目标特性有关,但当诱饵与真弹头外形高度逼真时,该特征可有效鉴别真假目标;时间熵亦与所用数据长度(统计窗口)有关,但当统计窗口长度增加到进动周期时,时间熵趋于稳定。