微波的可靠性和可用性设计——AN/SPY-1雷达系统

AN/SPY-1雷达是宙斯盾(Aegis)武器系统的一个主要部分,它是一种最新的海用战术多功能相控阵雷达。自1973年连续在陆上试验场地及在海上美战舰“诺顿湾”号上运转以来,由于系统设计和部件可靠性两方面的原因,该雷达的可用性获得了良好的记录。本文从相控阵天线的观点来评论那份记录。相控阵天线是AN/SPY-1雷达的微波系统中最重要的部分。 目前,宙斯盾武器系统的研制和宙斯盾主驱逐舰DDG-47的建造一起进行。本文将回顾至今为止宙斯盾计划的简单历史,重新强调从宙斯盾用的早期R&D雷达发展到AN/SPY-1雷达以天线为中心的研制工作。     

相控阵雷达述评

一、引言 由于超高功率、高距离分辨力(2.5英尺)COBRA DANE(丹麦眼镜蛇)雷达的部署和运行;两部全固态、高功率、大型超高频PAVE PAWS雷达的部署和运行;“爱国者”地空导弹多功能雷达的研制成功——已被批准投入生产;有限扫描精密着陆雷达(AN/TPN-25和AN/GPN-22)的研制和     

对空警戒雷达功能仿真研究

对雷达探测能力的仿真往往是武器系统作战效能仿真中重要的一部分，功能仿真由于其方法简单、使用方便、速度快，比较适合较大对抗系统中对雷达探测能力的仿真。文章中以舰载对空警戒雷达AN/SPS-49对反舰导弹的探测仿真为背景，将雷达的功能仿真分解为不同的模块并将这些模块进行有机的结合，介绍了雷达探测功能仿真的主要数学模型，并通过计算实例表明用该方法进行的雷达功能探测仿真具有较好的结果和较大的灵活性。     

AEGIS雷达接收机

引言 AEGIS是由雷达、计算机和导弹组成的舰载武器系统,成为美国海军的保护伞。AEGIS系统的核心部分是计算机控制的S波段相控阵雷达系统AN/SPY-1A,它能同时进行全向观测。它可以在保持连续对空监视情况下,对大量的飞机和导弹目标自动检测、跟踪和处理。     

低空防御系统(LOADS)的雷达和数据处理系统将开始方案论证招标

美国工业部门预计,计划用来保护MX洲际弹道导弹的低空防御系统的雷达和数据处理系统将于今年4月进行方案论证招标。 美国休斯飞机公司地面系统部通讯和雷达分部副经理E·L·奥布赖恩说,美苏双方一致同意不允许再部署反导系统,但美国国防部正计划在今后六年内拨出大量经费来研制低空防御系统雷达。现在有许多公司(包括休斯飞机公司、通用电气公司、雷锡恩公司、TRW公司和系统研制公司)可能为获得弹道导弹防御雷达计划而进行竞争。在这一阶段,研制雷达的预算为13,000万美元;研制数据处理系统的预算为12,000万美元。 奥布赖恩说,70年代地面雷达的技术成就表现在:固态雷达。(象TPS-59和FPS-     

基于雷达方程的AN/TPY-2雷达作用距离与干扰研究

对AN/TPY-2雷达作用距离研究的目的是分析雷达的工作性能以及建立仿真平台以研究干扰其的方法。首先,利用雷达方程推导了不同雷达截面积(radar cross section,RCS)、信噪比、脉冲累积个数下的雷达最大作用距离。信噪比为5时,前置模式(RCS=10 m²)和末端模式(RCS=0.1 m²)时,作用距离分别约为3 735 km和834 km。其次,针对威胁较强的前置模式,提出使用电子干扰的对抗措施以降低雷达的检测性能。最后,基于SystemVue软件建模了雷达电子干扰系统,对不同信干比条件下的雷达检测概率进行了验证。仿真显示电子干扰能够明显降低该雷达的探测性能。     

组网火控雷达抗反辐射导弹的闪烁诱偏方法

从火控雷达抗反辐射导弹的迫切需求出发,以雷达组网理论为基础,提出了组网火控雷达采用间歇辐射抗反辐射导弹的方法。对非相干两点源干扰单脉冲雷达测角理论进行拓展分析,提出了两点源或多点源间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏方法。建立了闪烁诱偏条件下反辐射导弹的飞行运动模型,并在设定的仿真条件下,对3部雷达组网间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏过程进行了仿真。仿真和分析结果表明,火控雷达在组网条件下采用间歇辐射可以对反辐射导弹进行有效的闪烁诱偏。     

舰载雷达的抗毁性问题

本文讨论舰载雷达受到反辐射导弹攻击的抗毁性问题。文中首先论述了舰载雷达抗反辐射导弹的特点。在简要介绍了诱骗抗反辐射导弹的基本原理后，论证了为保护舰载雷达，设置诱骗源抗反辐射导弹可能遇到的问题及其解决办法。文中指出为增强舰载雷达的抗毁性，提高舰载雷达的低截获概率性是一条有效途径。为此，文中讨论了低截获概率雷达的有关问题。     

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。     

雷达信号波形域射频隐身性能评估方法

针对雷达信号射频隐身性能评估中对敌方截获设备的依赖性和评估方法通用性的问题,提出一种基于自身辐射信号特征的雷达信号波形射频隐身性能评估方法。该方法从射频辐射源自身辐射信号的结构出发,通过分析辐射源所辐射信号的周期、占空比,利用希尔伯特变换求出单一周期内脉内信号的瞬时频率、瞬时波形、瞬时相位,归一化脉内信号瞬时参数,从而给出波形域射频隐身指标的定量计算方法。对雷达信号的线性调频波形和相位编码波形进行了仿真对比,仿真结果证明此方法可准确反映出雷达信号波形域射频隐身性能。     

抗反辐射导弹措施

反辐射导弹对军用雷达构成了严重威胁,研究如何抗反辐射导弹成了电子对抗中的重要课题。本文从战术和技术两关方面论述了抗反辐射导弹的措施。     

多机载平台多目标跟踪与辐射控制

针对作战飞机编队多目标跟踪中的辐射控制问题,提出了一种多机多传感器协同多目标跟踪与辐射控制方法。该方法首先根据目标与我机编队之间的距离,利用模糊逻辑设定不同目标的跟踪精度,然后以目标跟踪精度为任务需求,在时间上控制雷达辐射。建立了目标的威胁评估模型,并根据目标相对我机的不同威胁度在空间上控制雷达辐射,选择威胁度最小的一个或几个雷达辐射。同时,利用多平台间的机载地理坐标系转换,进行多平台序贯滤波,实现传感器管理下的目标跟踪。仿真结果证明了方法的合理性和有效性,研究结论有助于提高作战飞机编队的抗侦察和抗干扰能力,从而提升整体的生存能力。     

对付“爱国者”雷达的反辐射导弹及其被动雷达导引头的技术研究

本文简介了“爱国者”雷达的主要技术参数，提出了对付它的反辐射导弹的主要性能，研究了被动雷达导引头技术。     

机载雷达、红外、电子支援措施协同跟踪与管理

针对辐射限制下的目标跟踪问题,提出了一种机载雷达、红外传感器(infrared search and track, IRST)、电子支援措施(electronic support measure, ESM)协同跟踪与管理的方法。针对雷达、红外、ESM量测时间不一致的特点,采用顺序处理结构的多传感器集中式融合方式对目标进行跟踪,利用跟踪过程中的预测协方差与预定门限进行比较控制雷达辐射,并分析了红外、ESM不同间歇时间、不同控制门限与雷达辐射时间的相对关系。研究结论有助于提高作战飞机的抗侦察和抗干扰能力,从而提升整体的生存能力。     

一种改善相控阵雷达性能的有效措施

反辐射导弹威胁着雷达的生存,各种干扰使雷达无法发挥应有的作用。因此,降低相控阵的副瓣,势在必行。但是,研制低副瓣和超低副瓣相控阵是非常困难的。本文提出一种方法,仅通过改变相位分布,来实现对副瓣的抑制。利用相控阵雷达的波束扫描移相器,可方便地达到这一目的。用这种方法,对接收阵来说,可抗干扰信号;对发射阵来说,可用于抗反辐射导弹。     

雷达图像的分辨特性

本文较全面和系统地论述了真实孔径及合成孔径雷达图像的分辨特性,给出了距离分辨率、方位分辨率和辐射分辨率的定量计算关系式。阐述了多种辐射分辨率定义的内涵,并对其相应的错误概率进行了比较。引入了雷达图像的分辨体积和可懂度的概念,并且完成了雷达图像分辨特性的方形像元等效。这些论述对于雷达图像质量的评估和相互比较,以及雷达系统参数的设计具有重要意义。     

一种雷达系统效能的评估模型

本文运用层次分析法的思想,以模糊数学为工具对雷达系统效能进行了综合评估,确定了一套评价指标,建立了评估模型,以隶属度定量地给出了系统效能值,并以AN/FPS-16及AN/FPQ—13为例进行了综合评判.     

基于序优化的多传感器协同雷达辐射控制

为了提高作战飞机的隐身性能,同时保证飞机的跟踪精度,提出了基于序优化（ordinal optimization, OO）的多传感器协同(multi-sensor collaboration, MSC)辐射控制方法。该方法基于交互式多模型-扩展卡尔曼滤波算法建立了MSC下雷达辐射控制(radar radiation control, RRC)的参数优化模型。在跟踪过程中,利用目标残差范数来确定雷达是否开机。针对RRC的参数优化模型,采用OO的方法对等间隔控制、实时控制和混合控制3种方式进行求解,分别得到3种控制方式最优的雷达辐射周期和辐射控制因子。仿真结果验证了混合控制方式优于另外两种控制方式,且表明OO方法能够保证以足够高的概率求得足够好的解。     

基于辐射能量缩减约束的双机雷达协同目标跟踪方法

辐射能量减缩是提高机载雷达射频隐身性能的有效途径。针对目标跟踪过程中辐射能量的减缩量约束, 首先通过分析双机雷达协同的目标回波信噪比, 分别从双机与目标距离比和目标雷达散射截面积推导了其对雷达总辐射能量减缩值的贡献; 然后针对雷达目标跟踪过程中的采样间隔算法, 分析了基于滤波残差的递推法与其他两种方法的目标跟踪精度与仿真计算效率; 最后利用交互式多模型卡尔曼滤波算法与基于滤波残差的递推采样间隔法仿真, 验证了目标跟踪过程中双机雷达辐射能量的减缩量, 并仿真了有源无源协同目标跟踪对双机雷达总辐射能量减缩值的贡献。实验结果表明，本文设计的跟踪策略具有更佳的隐身性能。     

任务性能约束下传感器协同辐射控制策略

传感器协同是作战飞机实现任务性能与射频(radio frequency,RF)隐身性能平衡的重要技术手段。针对传统引导搜索方法难以解决数据链的多拍信息引导搜索问题,采用概率方法,建立多拍连续引导信息与累积发现概率、累积被截获概率之间的关系。针对基于协方差的线性规划协同跟踪方法的单步决策问题,开展基于跟踪精度与被跟踪定位精度的多步联合优化。引入马尔可夫决策过程对机载传感器协同搜索、协同跟踪的典型空战动态过程进行建模,实现任务性能约束下的雷达RF隐身性能优化。通过典型空战场景的仿真验证,表明所提出的优化控制策略相比于经验控制策略能够减少雷达辐射时间43%以上。