杂波背景下机载雷达信号参数的射频隐身优化

面对对方先进的无源探测系统, 射频(radio frequency, RF)隐身是机载雷达抗干扰的一种重要手段。本文首先分析了杂波条件下机载雷达目标探测的RF隐身目标模型, 然后分别针对地杂波与海杂波背景, 以截获因子作为RF隐身性能评估指标, 分析了基于脉冲对消滤波与恒虚警(constant false alarm rate，CFAR)检测技术的机载雷达RF隐身设计方法, 并建立了相应的机载雷达信号参数RF隐身优化模型。仿真利用遗传算法对模型中的辐射功率、驻留时间与脉冲累积个数等机载雷达信号的关键参数进行求解, 仿真结果表明, 两种杂波背景下的信号参数优化模型均能有效地改善机载雷达的RF隐身性能。     

双基地机载雷达杂波建模及仿真分析

由于双基地机载雷达体制下载机间存在相对运动,导致双基地机载雷达的配置情况处于时变状态。首先建立了双基地机载雷达的杂波仿真模型,然后在此基础上利用MATLAB软件仿真得到不同配置情况下的双基地机载雷达的杂波空时二维分布轨迹以及杂波特征谱,最后通过深入地分析得到了双基地机载雷达杂波呈现严重非均匀性和杂波自由度增加的重要结论。     

机载雷达相干杂波模型研究

在载机和天线处于任意姿态时,对基于雷达发射信号形式的机载雷达相干杂波模型进行了深入研究,着重分析了任意姿态下的方位角变化量,采用距离环地面散射单元划分方法,得到了载机和天线处于任意姿态下的机载雷达相干杂波模型,仿真给出了典型情况下的距离-多普勒频率二维杂波图,仿真结果证实了该仿真模型的有效性。     

机载气象雷达的三维湍流模型和探测仿真方法

对湍流等复杂气象目标的探测仿真是研究复杂气象目标的有效方法,为了提高机载气象雷达对湍流目标的探测仿真系统的精度,提出一种新的基于蒙特卡罗原理的大气湍流三维建模方法。基于相关函数矩阵生成了Von Karman湍流模型,将该模型应用到机载气象雷达湍流目标检测系统中,通过该数学模型生成湍流的雷达回波模型,对湍流目标的多普勒速度和谱宽进行估计和分析。仿真结果表明,该模型可以满足机载气象雷达湍流目标仿真时对湍流风场数值的要求,通过理论分析与仿真数值的相关性检验对比,证明所提仿真模型符合理论模型特征且具有较高的仿真精度,满足大气湍流的统计特性。通过与Dryden模型在湍流探测仿真结果进行对比,所提模型更接近于真实风场特点。     

大气扰动及其对无人机自动着陆影响仿真研究

基于流体动力学原理,建立三维非对称微下击暴流模型,同时耦合vor karman湍流模型,对1982年7月9日美国新奥尔良微下击暴流案例进行了仿真模拟,并与多普勒雷达资料进行了对比.在其基础上,利用Matlab/Simulink仿真工具,针对某型无人机,建立了非线性六自由度飞行模型和自动着陆控制系统,并在大气扰动条件下,对该无人机的自动着陆过程进行了飞行仿真.仿真结果表明:所构建的微下击暴流模型简捷可靠,可有效反映真实案例的基本风场结构;作为大气扰动的主要形式,微下击暴流、湍流耦合效应对于无人机自动着陆任务的完成具有较大的影响.     

直喷式柴油机缸内组分的仿真与实验研究

为仿真直喷式柴油发动机缸内燃烧后组分,提出了新的小火焰计算模型。此模型是通过引入理想混和比分数空间坐标系,将通常坐标系下的组分方程转化到混和比分数空间坐标系下,得出新的组分扩散方程。建立三维实体造型,计算出直喷式柴油发动机湍流燃烧后生成的碳烟和氮氧化物,最后通过实验检验了该计算模型。为发动机研究人员提供了一种仿真柴油发动机污染物的方法。     

非线性网络控制系统的T-S模糊H∞控制与数值仿真

研究了一类非线性网络控制系统的控制和数值仿真问题.首先建立了非线性网络控制系统的连续时间T-S模糊模型.然后基于时变网络诱导时滞,分别设计了系统在无外部干扰和有外部干扰两种情形下的模糊控制器,同时以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出了控制器存在的充分条件.最后通过数值仿真验证了以上两种情形下控制器的有效性.     

基于UML通用性机载雷达仿真器系统建模与仿真

采用统一建模语言(unified modeling language,UML)提出了一种模块化、易扩展和通用性的机载雷达功能级仿真器体系结构,分为系统控制、天线、信号处理机和数据处理机共4个对象进行模块化设计,具备机载脉冲多普勒雷达和相控阵雷达的仿真能力。建立和分析了机载雷达仿真器系统的工作流程、目标检测、目标跟踪、误差分析和电磁对抗模型,并采用Visual C++语言对所建模型进行了仿真实现,仿真结果充分验证了模型的可行性和有效性,为机载雷达的功能验证和作战效能评估提供了平台和依据。     

汽车尾部流场湍流模型数值分析与实验研究

应用CFD方法计算模拟理想形体三维外流场,比较了四种湍流模型数值计算数据,以及风洞实验数据计算Cd值。针对汽车尾部复杂流场,应用粒子图像速度场仪(Particle Image Velocimetry,PIV)对纵对称面的测量数据,与数值计算数据进行比较分析。结果表明,标准k-ε模型有较高的Cd值计算精度,V2F模型则在流场方面较为理想。     

侧风状况下轿车气动特性的仿真与实验研究

以获得适合计算侧风气动特性的湍流模型为目的,应用计算流体动力学方法对比了标准k模型、RNG k模型、Realizable k模型以及SST模型对不同横摆角状态下轿车气动特性仿真结果的影响。结果表明,当0时,采用Realizable k湍流模型仿真得出的阻力系数与实验结果最为吻合,误差仅为1.53%,侧力系数的仿真结果与理论分析更为吻合;当3～1 5时,采用Realizable k湍流模型仿真得出的阻力系数与实验结果相比误差最大为0.96%,侧力系数的仿真结果与实验结果趋势一致,误差最大也仅为4.9%。总之,Realizable k湍流模型能够很好的模拟侧风状态下车辆的气动特性,仿真结果为进一步分析车辆的侧风稳定性提供了参考数据。     

两坐标雷达组网中目标高度与系统误差联合估计

针对目前两坐标雷达组网系统误差估计忽略了目标高度影响的问题,采用模块化方法,将3部两坐标雷达组网分成平面与空间两个模块进行目标高度与系统误差的联合估计,提高了系统误差估计的精度。首先分析目标高度对系统误差估计的影响,接着详细推导基于极大似然估计法的目标高度与系统误差联合估计模型,并给出估计流程图,最后建立仿真模型对算法进行验证,并和传统方法进行比较。仿真结果显示,所建立的模型能够精确估计出目标平面位置和高度信息,实现目标的三维准确定位,并且同样能精确估计出传感器系统误差,验证了算法的准确性和有效性。     

基于稀疏重构的L型阵列MIMO雷达降维DOA估计

针对L型阵列多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达二维空间角估计问题,提出一种基于协方差矩阵联合稀疏重构的降维波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法。该算法根据L型阵列MIMO雷达联合流型矢量的特点,通过降维矩阵的设计及回波数据的降维变换,最大程度地去除了所有的冗余数据;通过协方差矩阵联合构造稀疏线性模型,将2维角参量空间映射到1维空间,极大降低字典长度和求解复杂度的同时,不牺牲阵列孔径,实现了二维空间角度的有效估计和参数的自动配对。理论分析与实验仿真表明:与RD_MUSIC算法相比,本文降维处理有效提高阵元利用率的同时,最大程度地降低了回波数据的维数;与传统子空间类算法相比,基于协方差矩阵联合构造的稀疏线性模型充分利用了阵列孔径,无需预先估计目标数目,参数估计性能在低信噪比及小快拍数据长度下优势明显。最后,仿真结果验证了本文理论分析的正确性和算法的有效性。     

一对一超视距空战仿真中的机载雷达模型研究

为提高一对一超视距空战仿真的置信度,在考虑多路径效应、杂波、电子干扰、脉冲积累以及PRF选择的基础上,运用功能仿真法建立超视距空战机载雷达的数学模型。采用数值模拟法给出一对一超视距空战的仿真流程,以领先跟踪概率、跟踪距离、跟踪时间作为探测效能指标,运用蒙特卡洛法分析雷达自身性能和电子对抗方案对探测效能的影响。结果表明,此模型能够较好地模拟超视距空战中机载雷达的探测过程,合理可行。     

基于非线性最小二乘的机载气象雷达回波谱矩估计方法

机载气象雷达无法检测雷达回波信噪比（signal to noise ratio, SNR）很低的晴空湍流和干性风切变。提出了一种参数化的机载气象雷达回波谱矩估计方法,该方法利用非线性最小二乘(nonlinear least squares, NLS)方法拟合回波的自相关序列估计谱矩。引入循环优化思想来解决多个高斯谱回波混合时的谱矩估计问题。给出了将谱矩估计的二维搜索问题转化为两个一维搜索的快速算法。理论和仿真实验与分析表明,提出的方法适用于信噪比较低的情况。     

基于关联计算的相控阵雷达前视成像技术

基于关联计算成像原理, 提出一种适用于相控阵雷达的前视成像技术, 其随机移相是由配置二维相控阵雷达来实现的.为了模拟经典量子关联成像中的随机涨落光场以实现测量的不相关性, 需要控制二维相控阵辐射出的波前呈现随机幅相波动特性, 再结合压缩感知(compressive sensing, CS)的模型框架与稀疏贝叶斯学习(sparse Bayesian learning, SBL)算法解决关联耦合问题以实现目标场景的方向维和俯仰维超分辨成像。甚至可以在不需要雷达与目标相对运动的情况下, 结合宽带信号体制实现雷达前视超分辨三维成像。仿真实验和实测数据验证了其原理的正确性和算法的有效性。     

基于最大似然估计的机载双基地雷达杂波抑制方法

首先建立了机载双基地雷达的杂波模型,然后分析了机载双基地雷达杂波谱的空时分布特性,比较了最大似然估计方法与其他几种常规估计方法的性能,最后在此基础上提出了一种新的基于配准的最大似然非均匀采样距离相关性补偿方法。该方法通过最大似然估计方法完成对双基地机载雷达杂波幅度的估计,并利用非均匀采样选取各训练样本的杂波谱中心实现对杂波谱的配准。仿真结果表明,在各种不同的双基地机载雷达配置情况下,该方法均可有效解决双基地机载雷达面临的杂波非均匀问题。