毫米波超综合孔径辐射计成像技术

在深入了解超综合孔径辐射计的工作原理和成像性能的基础上,首次推导了超综合孔径辐射计在近场条件下采用傅氏反演方法进行成像的基本理论,并给出了超综合孔径辐射计的空间分辨率和灵敏度公式。随后,研制了由两个天线单元组成的最简单的毫米波超综合孔径辐射计原理样机,并分别用傅氏反演法和传统的匹配滤波法成功地反演得到了一维噪声点源的图像。实验结果验证了傅氏反演方法的正确性以及毫米波超综合孔径辐射计的成像能力,最后对超综合孔径辐射计和干涉式综合孔径辐射计的工作特点进行了比较。     

综合孔径干涉辐射计系统仿真

为预测实际综合孔径干涉辐射计(synthetic aperture interferometric radiometer,SAIR)的系统性能,提出了一种基于系统信号流图的SAIR系统仿真技术,通过计算信号路径上各节点信号的均值和方差,生成高斯分布随机视函数集,采用离散傅里叶变换(discrete fourier transform,DFT)算法重构视场内的亮温分布,经过两点法校准得到最终的SAIR图像。利用该技术仿真了T型天线配置、每臂30元的SAIR系统在不同积分时间下对均匀背景上热点源的成像,仿真图像的信噪比与理论值吻合良好。仿真了同样天线阵配置,不同基线误差、通道幅相误差和不可分幅相误差水平下非理想SAIR系统的成像效果和亮温误差。仿真结果证明了该仿真技术的有效性。     

微波毫米波辐射计宽带亮温定标系统研究

构建了国内首套微波毫米波辐射计宽带亮温定标系统,该系统由宽带标准黑体定标源、Dicke式标准辐射计、空间法黑体定标源发射率测量转台、高精度控温和测温装置组成。使国内具备了10 GHz~220 GHz频段辐射计校准、黑体定标源输出亮温值校准、微波亮温定标过程不确定度分析能力的实验研究平台。最后基于建立的微波辐射计定标系统亮温传递模型,给出了更为细致的随定标环境温度变化的微波亮温系统测量不确定度分析结果。     

综合孔径微波辐射探测系统仿真平台设计

由于综合孔径微波辐射探测系统在理论分析和大型阵列物理系统构建方面都十分复杂,因而仿真成为十分重要的研究手段。从系统建模、“搭积木”设计、模型/算法库设计、多级仿真设计以及体系架构等方面论述了综合孔径微波辐射探测系统仿真平台的设计,仿真内容涵盖被探测目标、环境、天线阵列、接收机通道和信号处理等。实验结果表明,该平台能正确模拟对远距空中目标的微波辐射探测,可用于综合孔径微波辐射探测理论及系统设计的研究。     

三孔径SAR-MTI系统的性能分析

具体分析了用于检测和定位运动目标的三端口SAR -MTI系统工作原理及性能。着重讨论了各种误差对检测和定位运动目标的影响 ,并对假设的雷达系统进行了计算机仿真。结果表明 ,在存在各种系统误差的条件下 ,系统仍具有良好的性能。由于是开环处理 ,这种系统具有较强的环境适应能力 ,同时处理所需的计算量和硬件设备量也不大 ,因此这种方法容易在工程上实现。     

毫米波辐射计目标检测仿真研究

毫米波辐射计是一种典型的无源微波探测系统,在遥感和制导中获得了广泛的应用。利用仿真软件对目标进行先期模拟检测是一种有效和经济的方法,本文着重介绍了毫米波辐射计目标检测仿真软件的建模思想和系统设计方案。根据毫米波辐射计的工作程序和运行环境,提出了目标检测仿真软件的设计方案并开发出相应的仿真软件。该仿真软件准确模拟了辐射计的运行状态、结构参数和工作环境,输出结果有利于硬件系统改进和优化。     

毫米波合成孔径辐射计末制导技术研究

针对弹上空间小且毫米波器件成本高,提出了把近程毫米波合成孔径辐射计被动成像技术应用于寻的末制导,并给出一种高性能制导系统。该系统采用二维最小冗余线性阵列天线,由7个接收阵元组成,可获得分辨率为6×6的像,大大节约了弹上资源和成本。同时引入了四阶累积量成像算法,不仅可以扩展孔径,而且使系统具有良好的抗噪能力。合成孔径辐射计可以即时成像,不需要扫描,满足制导的实时性要求。通过仿真表明,该系统在近距离时具有良好的探测性能。     

综合仿真系统研究

“综合仿真系统”ＳＳＳ是国家“九五”预研重点项目。它是一个ＤＩＳ分系统和ＨＬＡ分系统组成的混合式集成仿真本文介绍其体系结构和关键技术,包括系统的集成技术、等,文中对ＤＩＳ技术与ＨＬＡ技术进行了比较,最后提出了进一步的研究方向。     

地波综合脉冲孔径雷达的数字频率源设计

针对地波综合脉冲孔径雷达的性能要求,提出采用多个DDS芯片AD9854设计多载频数字频率源,同时产生多个不同载频的线性调频中断连续波(LFMICW)信号,并且每路发射信号的频率和初相可控;研究利用DDS产生LFMICW信号的有效方法;利用FPGA设计多片DDS的控制逻辑并实现与计算机的串行通信协议。测试结果表明,该数字频率源的相位噪声在偏离载波1 Hz处达-92.6 dBc/Hz,满足高频地波雷达进行长时间相干积累对频率源稳定性的要求。     

指控系统综合验证法研究

指控系统验证是以指控系统为研究对象的新兴专有概念,用于检验指控系统是否满足作战需求.总结提炼了指控系统验证的概念,指出其具有的对抗性、系统性、真实性的三大特征.在分析现有指控系统验证方法优缺点的基础上,提出了指控系统综合验证法,并对该方法的关键环节进行了详细分析;从效费比、可信性、完备性和重用性四个方面进行了对比分析,指出以作战仿真为基础的实兵、模拟环境验证法是指控系统综合验证法的重点,对该方法的段段划分、主要流程进行了详细分析;最后设计了验证支持系统,对其体系结构和支撑技术进行了详细说明,重点分析了验证支持系统的仿真实现,从指控系统与作战仿真系统的无缝连接技术、仿真环境的可视化构建技术、高逼真度的作战仿真技术以及仿真控制等方面进行了具体描述.开展的指控系统综合验证法研究对于促进陆军指控系统信息化建设、探索指控系统应用有着较高的意义.     

基于超网络模型武器装备体系抗毁性分析

针对现有的网络抗毁性分析方法无法体现装备体系网络抗毁性评估的缺陷,提出了一种基于超网络抗毁性评估方法。通过对超网络模型节点与边的结构关系分析,建立起装备体系超网络模型,由此总结出网络自然连通度、分类度与分类度分布、子网聚类系数等抗毁性测度指标,并对超网络下的装备体系抗毁性进行仿真分析,得出不同攻击策略下装备体系网络抗毁性的变化规律,对装备体系建设具有一定的借鉴作用。     

基于漏波天线的分布式微波辐射计

为了缓解传统实孔径微波辐射计中性能指标与体积、重量间的矛盾, 解决综合孔径微波辐射计中高空间分辨率以系统结构、信号处理复杂度高为代价的难题, 提出了一种基于漏波天线的分布式微波辐射计系统。首先, 介绍了系统总体方案, 包括漏波天线和接收机方案; 其次, 详细分析了系统的关键指标——角分辨率和系统灵敏度, 并介绍了定标方案; 最后, 对系统进行建模并仿真分析。结果表明, 所设计的系统结构简单、复杂度较低、信号处理简单; 通过对系统进行建模仿真, 反演出的亮温值和真实亮温值误差很小。该系统可以作为一种新型的微波辐射计系统重点发展。     

用于目标辐射特性测量的W波段辐射计

针对双通道噪声相加型辐射计存在的视频信号处理电路复杂、系统稳定观测时间缺乏定量分析等问题,结合目标辐射特性测量需求,改进了一种测量目标辐射特性的W波段辐射计。该辐射计采用基于直接数字采样的视频信号处理方法,在降低视频信号处理电路复杂度的同时,增加了系统的灵活性。结合短周期定标技术与Allan方差分析方法,建立了目标亮温测量方程并推导了系统的理论灵敏度,在实现接收机稳定性评估的基础上确定了系统稳定观测时间。实验结果表明,设计的辐射计在积分时间为1 s时灵敏度为0.3 K,系统稳定观测时间可达40 s,在0°~70°天顶角范围内对天空观测亮温与理论计算差值小于2.6 K,系统整体性能指标优于双通道型噪声相加型辐射计。     

Computational mission analysis and conceptual system design for super low altitude satellite

This paper deals with system engineering and design methodology for super low altitude satel ites in the view of the com-putational mission analysis. Due to the slight advance of imaging instruments, such as the focus of camera and the image element of charge coupled device （CCD）, it is an innovative and economical way to improve the camera’s resolution to enforce the satel ite to fly on the lower altitude orbit. DFH-3, the mature satel ite bus de-veloped by Chinese Academy of Space Technology, is employed to define the mass and power budgets for the computational mis-sion analysis and the detailed engineering design for super low altitude satel ites. An effective iterative algorithm is proposed to solve the ergodic representation of feasible mass and power bud-gets at the flight altitude under constraints. Besides, boundaries of mass or power exist for every altitude, where the upper boundary is derived from the maximum power, while the minimum thrust force holds the lower boundary before the power reaching the initial value. What’s more, an analytical algorithm is employed to numerical y investigate the coverage percentage over the altitude, so that the nominal altitude could be selected from al the feasi-ble altitudes based on both the mass and power budgets and the repetitive ground traces. The local time at the descending node is chosen for the nominal sun-synchronous orbit based on the average evaluation function. After determining the key orbital ele-ments based on the computational mission analysis, the detailed engineering design on the configuration and other subsystems, like power, telemetry telecontrol and communication （TT＆amp;C）, and attitude determination and control system （ADCS）, is performed based on the benchmark bus, besides, some improvements to the bus are also implemented to accommodate the flight at a super low altitude. Two operation strategies, drag-free closed-loop mode and on/off open-loop mode, are presented to maintain the satel-lite’s altitude. Final y, a flight planning schedule for the satel ite is demonstrated from its launch into the initial altitude at the very beginning to its decay to death in the end.     

5 mm波段辐射计的自动增益控制研究

针对稳定5 mm波段辐射计中的中频放大器增益的技术进行了研究,辐射计中采用一种新的中频噪声注入技术实现接收机的中频放大器增益自动控制,减小了中频增益的漂移,实现辐射计灵敏度的提高。详细分析了这种技术的方法,讨论了在设计中涉及的问题。通过采用这种技术,使接收机的增益漂移达到8.3×10-7/s。     

基于脆性的复杂系统研究

针对开放的复杂系统进行研究,首次提出并论证了脆性是复杂系统的一个基本特性．以子系统之间的脆性联系为出发点,建立了研究复杂系统脆性的理论基础．根据脆性的定义、特点,定义了复杂系统的脆性基元、子系统间的脆性联系函数、脆性联系熵和脆性正交的概念,同时将非合作博弈的理论和方法引入到复杂系统的脆性的研究中．并以道路交通系统为例,进行了脆性分析。