临近空间基目标探测仿真实验设计

临近空间基探测能增大探测距离,能有效解决对隐身飞机、临近空间飞行器、预警机的探测。为方便实验教学,该文以临近空间基探测预警机为例,介绍了该仿真实验设计的过程。分别针对地基探测、空基探测和临近空间基探测预警机,计算了红外大气透过率,研究了临近空间基红外探测预警机的有效性。以预警机尾喷管及尾焰为主要辐射源,采用分离隐式分解,从多角度分层计算了预警机尾焰在临近空间的红外辐射特性。在临近空间基不同探测方位角下,计算了对预警机的红外探测距离。该仿真可应用于实验教学,也为临近空间基红外探测预警机提供了参考价值。     

双站机载测向定位最优布站分析

本文主要针对双站测向定位系统观测平台的几何分布对定位精度有直接的影响这一特点,分析了双机载平台协同对目标测向定位时,交会角与俯仰角对定位精度的影响。通过对二维几何精度因子的分析,得出了目标与平台呈等腰三角形分布有利于提高定位精度的结论。并以此结论为前提,对三维几何精度因子进行分析。通过仿真实验得出了可以进行有效定位的交会角和俯仰角范围。     

红外探测系统双站被动测距精度分析

针对红外探测系统测距需要,给出了双站被动测距的几何算法。该算法利用双观测站获得的目标方位角和俯仰角信息来测量目标的距离。结合实际情况对该算法进行了定位精度分析,并通过仿真给出了该算法适用的实际有效测距范围。     

基于平面圆阵的被动式静电探测系统阵列优化

对于采用平面圆阵布设的被动式地面静电探测系统,根据误差理论分析结果研究了其阵列参数,即探测阵列半径、探测阵列的阵元个数以及探测器电极尺寸对探测阵列目标定位精度的影响;探讨了被动式地面静电探测系统平面圆阵阵列参数的优化方法. 利用均匀设计法对阵列参数进行优化,其回归和方差分析的结果表明:在一定条件下,探测阵列半径为300 m,探测阵列圆周上的阵元个数为44,探测器电极半径为1.4 m时,系统定位精度最高.     

临空高超声速飞行器多传感器协同探测体系

针对单平台难以临空高超声速飞行器进行全程连续探测、稳定跟踪的问题,构建了基于多平台多传感器协同探测跟踪体系。通过对临空高超声速飞行器作战特性、探测需求的详细分析,提出了由天基、临空基、空基和地/还基平台组成的天临空地/海多平台协同探测体系,重点分析了体系结构和探测时序及过程;搭建了天临空地/海协同探测仿真平台,通过STK对平台静态部署和动目标检测的效果进行了仿真分析。仿真结果验证了天临空地/海多平台协同探测体系在探测空域、时效性等方面具有较大优势,能够有效弥补单平台的不足,为未来探测跟踪此类目标提供了技术支撑。     

分布式传感器网络中基于数据融合的目标定位算法研究

利用分布式传感器网络以及数据融合方法来提高探测系统的检测与定位精度正在成为研究的热点。提出了一种应用于分布式传感器网络中的数据融合算法,通过对各个传感器节点的定位信息的加权求和来进行数据融合,用来提高探测系统目标定位的精度。算法采用两级自适应调整得到最优加权因子。首先利用线性最小方差估计(LMSE)算法得到权系数的初始值,然后利用训练节点和递归最小二乘(RLS)算法自适应地调整达到最优。对静态和运动目标的定位数据融合算法进行了仿真。仿真结果表明,相比单节点定位,融合算法的定位精度有约一到两个数量级的提高。     

新的非合作直扩信号目标的跟踪测角算法

为完成直接序列扩频信号的非合作目标的跟踪测角,提出一种在单通道比幅单脉冲体制下,提取非合作目标方位角误差和俯仰角误差的算法. 该算法对信号进行延时相乘,检测到信号后,估计出伪码速率. 在一倍伪码速率的频率分量上,完成信号的方位角误差和俯仰角误差的提取. 与现有的直扩信号目标的跟踪测角技术相比,该方法可以完成对非合作目标或者合作目标的跟踪,且可以工作于极低信噪比(-20dB)条件下. 仿真结果验证了该算法的有效性.     

无人机光电侦察平台的动目标测速方法研究

为了满足无人机对地面运动目标的侦察需求,在无人机光电侦察平台对地面运动目标实时跟踪的基础上,提出了一种对地面运动目标的光学测速方法.该方法根据光电侦察平台提供的俯仰角、方位角和无人机距离目标的距离,并结合了无人机的三维姿态信息,建立了无人机光电侦查平台对地面运动目标的速度测量模型.并分析了测速模型的误差来源,推导了误差计算公式.该测量方法无需定位目标,能够有效测量运动目标的速度,实用性较强.     

基于圆阵的被动式静电探测系统定位方法研究

研究被动式地面静电探测系统对空中静电目标的定位方法.在静电感应原理和圆阵定位理论分析的基础上,推导出了基于圆阵的被动式静电探测系统定位方程;并利用误差理论对该定位方程进行了误差分析及定位精度的计算机仿真,仿真计算的结果与误差理论分析一致.理论分析与仿真结果表明:采用平面圆阵的被动式静电探测系统可实现对空中目标较远距离的定位,且具有较高的定位精度.     

无人机光电探测系统被动目标定位技术研究

无人机搭载光电探测系统对目标进行被动探测定位,已开始得到应用。从实际应用背景出发,系统分析了无人机光电探测任务系统的被动目标定位、安装误差修正等关键技术,设计了进行被动目标定位的具体操作流程。试验数据表明,提出的被动目标定位方法能有效修正安装引起的系统误差,并提高了目标定位精度,具有较高的工程应用价值。     

双机协同攻击指令瞄准建模及精度研究

针对协同攻击武器发射的瞄准需求,提出一种友机探测、本机发射的双机协同指令瞄准方法.首先,建立协同瞄准矢量模型,根据双机的空间定位和姿态信息解算目标的瞄准指令,并给出瞄准控制方法；然后,对指令瞄准精度进行建模研究,分别就目标信息精度、战斗机定位精度、信息延时以及瞄准态势等因素对瞄准精度的影响进行深入分析,并给出指令瞄准的应用需求分析；最后进行了仿真实验.结果证明了瞄准算法的正确性,同时表明:目标信息精度和战斗机平台的定位精度对于协同攻击效果具有直接影响,提高协同攻击效果的关键在于提升作战平台自身的性能.     

基于天空基协同的海上目标任务规划应用

随着人类对海洋的进一步探索，海洋在国家发展中占据了越来越重要的地位，如何综合应用天空基获取海洋信息，实现多基协同完成海上目标任务，变得尤为重要。本系统主要将天基与空基相结合，实现天空一体化海洋遥感资源任务规划，用以完成海上广域目标和移动目标的识别和监测。经过仿真实验，完成了天空基协同海上目标任务规划，实现了多源遥感融合。     

基于空基双平台的多目标假点剔除算法

为解决多目标情况下,存在虚假定位的问题,对基于空基双平台的多目标假点剔除算法进行了研究,给出了基于最小角度门限判决的多目标无源定位算法。首先用“最小距离法”交叉定位算法求出目标位置的估计值,并算出该估计值相对于观测平台的俯仰角;其次算出该角度与目标的实测俯仰角的差值;最后用所得差值和确定的门限进行比较,将大于门限的目标判为虚假点排除。仿真结果表明：该方法能大大提高关联正确率,而且计算量小,可以满足工程需要。     

被动式球形电极地面静电探测系统模型

研究探测电极和大地介质对目标静电场的影响.将空中静电目标、探测电极和大地作为一个整体系统,利用镜像法建立了空中静电目标的被动式球形电极地面探测系统模型.理论分析及仿真计算得出探测电极低架设有益于提高电极输出信号的结论.由于探测系统模型是迭代的运算式,为便于实际应用,推导出探测系统的简化模型,为后续的对空中静电目标进行定位奠定了基础.经计算分析,简化的系统模型和原探测系统模型非常吻合.     

基于自适应α-β滤波的目标跟踪算法研究

由于雷达对目标角度测量精度低,而红外传感器角度测量精度高,所以引入红外角度数据用以修正融合航迹点的方位角。建立了自适应α-β滤波的数据关联快速算法模型。进行了模拟战场实际目标的仿真试验。仿真结果表明该算法充分利用了红外与雷达的互补性,达到了降低目标航迹的方位角和俯仰角跟踪误差的目的,使航迹状态估计更加精确。     

空基信息系统分层模型及数据互操作研究

描述了空基信息系统的发展历程,参照互联网分层模型提出了空基信息系统的分层模型,支持空基信息系统平台间协同应用和互操作设计.针对空基信息系统的互操作需求,描述了数据服务层的设计,以支持数据互操作.     

基于数据融合与神经网络的火灾探测研究

海上平台由于其自身空间狭小、管线设备高度集中等特点,要求其火灾探测系统误报率低.目前,单一类型火灾探测器的误报率非常高,经研究发现同时探测多类型火灾因素可大幅度降低误报率.文中根据多传感器数据融合技术将火灾探测器所测数据进行融合,然后应用BP神经网络进行训练仿真,降低了火灾探测器的误报率,满足了海上平台火灾探测系统的要求.     

近地炸点定位技术研究

火炮导弹等武器的精度越来越高,而与之相匹配的武器测试评估与训练系统明显滞后。针对传统的四元阵、五元阵定位精度较低,采用单基阵精确定向多基阵融合定位的原理,将小孔径基阵与无线传感网络技术结合,提出一种全天候、多环境适应性、实时性强的炮弹落炸点测量系统。介绍基于小孔径的单基阵定向部分,提出一种改进的立体五元阵,给出优化的定向算法和时延估计方法,详细分析定向误差。户外进行定位实验验证系统性能,实验结果表明,系统单基阵定向方位角小于0.52°,俯仰角小于1.33°,定向性能较好;多基阵对X、Y坐标的定位精度优于0.8 m,对Z坐标的定位精度优于1.5 m,定位精度满足工程需要。     

基于数据链的预警机协同协作战下的发现目标能力的效能评估

为研究加装数据链后,预警机协同作战情况下的敌我双方实力对比和战斗进程,在对数法的基础上,给出了预警机协同情况下的作战效能评估方法。通过计算有无预警机协同情况下的雷达探测范围,给出了发现目标能力参数变化量的具体表达式。基于Lanchester方程,建立了预警机协同情况下的空战模型,并在5种给定的实力对比条件下,对空战进程进行了仿真,给出了仿真数据及耗损图。结果表明:加装数据链后预警机协同作战的情况下,红方实力只需要大于蓝方实力的77.3%即可获得胜利。     

机载激光对管道自主定位误差的灵敏性分析

针对机载激光对埋地天然气管道自主定位这一特殊应用背景,对其定位原理进行研究,阐述其实现方法,分析激光对管道定位精度影响的因素,介绍定位误差建模方法。以载机位姿误差为例,给出定位误差敏感误差源的辨识方法和步骤。结果表明:载机的位姿精度是影响定位精度的主要因素,俯仰角误差对地面点误差影响最大,滚转角误差对地面点误差的影响较小,地面点的定位误差几乎不受载机高度误差的影响。分析结果提高了定位误差避免和误差补偿的效率。