导弹雷达制导实验室

本文介绍了一个在八十年代将投入使用的较为完善的雷达制导实验室,它能同时进行红外仿真,以研制试验点目标跟踪雷达和红外双体制制导系统。在动态实时仿真环境的精确控制条件下试验这种制导系统的目标截获、识别和跟踪能力。雷达制导方式可以是被动的、半主动的和主动的,覆盖的频率范围为0.5至18千兆赫。红外制导系统为被动式,波长为3至5或8至14微米。 本文对系统的要求作了简略的评述,对实验室的主要分系统也作了描述,重点介绍了旋转和平移运动系统、微波暗室、线阵目标天线系统、雷达信号产生系统、红外(IR)目标系统和计算机系统。实验室的主要新设计是线阵目标天线系统和雷达信号产生系统。雷达信号产生系统提供四个性质不同的雷达发射体,每个发射体能对独立的射频(RF)信号源同时仿真。这些信号源可以是监空系统、面对空导弹、搜索或预警雷达、从被照射目标来的雷达回波和各种脉冲式以及连续波电子对抗信号。象大气衰减、多卜勒频移、目标反射截面偏差和角闪烁也能仿真。文中阐述了系统性能要求标准、选择标准的理由以及实验室试验结果。     

“自寻”式导弹的中制导——对现有寻的导弹的改进

由于对“自寻”工作方式的日趋需要,我们建议将现有库存的导弹改进,使之具有中制导能力。一般寻的导弹是在寻的器跟踪到目标之后发射的;而“自寻”式(fire andforget)导弹则是对拦击点发射的,在飞行过程中寻的器跟踪目标,再进行寻的制导。从发射到寻的器跟踪上目标之间的制导称为中制导。中制导的飞行轨迹可以是任何曲线,但以直线为最佳。因为在跟踪上目标之     

海湾战争中“爱国者”的操作人员曾在仿真器上接受训练

在海湾战争中击落伊拉克飞毛腿和侯赛因导弹的美军“爱国者”导弹连的操作人员已经在由Lockheed sanders公司研制的仿真器上接受了拦截导弹和其它目标的训练.美军使用了十二部Sanders研制的“爱国者”操作人员战术训练系统(OTT),负责该系统的导弹指挥部(MICOM)已对其作了改进,以便能够进行反导训练.目前,战场上配备的“爱国者”导弹连是在1988年开始使用反导部分的功能,该系统的计算机软件由MICOM的软件工程人员维护.七部OTT被安置在德克萨斯州的美军空防学校,该系统允许一个指导教师同时训练八个学员,他们均坐在模拟“爱国者”导弹连指挥车环境的控制台前进行操作.另外,通过更改控制板,可以对控制台重新配置,用于模拟爱国者导弹营指挥中心.     

美国空军毫米波导引头的研制情况

毫米波对比制导验证(MCGD)计划目前正处在对远距离发射的、全天候空地导弹的毫米波(30—40,90—100千兆赫)制导雷达进行鉴定的阶段,这种导弹是用来对付以欧洲战场为背景的坦克群的。空军装备实验室正采用四种不同的导引头方法来解决发射后锁住的搜索和跟踪问题。已经设计并研制出了四种导引头,目前正在通过实验室、塔台和系留飞行对其进行全面的试验。试验结果将被运用到具体的导引头、目标和杂波模型以及导弹模拟中,以确定适合各种战场情景的,最坏情况下的发射范围、探测能力和武器命中坦克群的精度。     

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。     

适用于超低空拦截的复合制导律设计方法

防空导弹在拦截超低空目标时，多径效应的存在会大大降低导弹雷达导引头探测跟踪目标的精度。为降低多径干扰的影响，可将弹目视线角(line of sight, LOS)约束在布儒斯特角附近，但是多数的研究仅仅是在弹目交汇处将其约束至布儒斯特角。基于模型预测控制可跟踪期望LOS的特点,设计出一种模型预测制导律。针对超低空目标机动扰动对制导精度的影响,设计了滑模扰动观测器对目标加速度进行估计。最后,将模型预测制导律与目标加速度的估计值相结合设计了一种复合模型预测制导律。仿真结果表明,采用复合制导律能够保证拦截弹以期望的布儒斯特弹道对超低空目标进行跟踪和拦截,同时可将LOS速率收敛至0,最大程度降低多径干扰的影响,从而提高拦截精度。     

箔条对毫米波末制导雷达波束的切割效应研究

毫米波制导雷达具有很高的跟踪精度和分辨率,箔条在对其进行质心干扰过程中,效果受切割程度的影响较大.对飞机、箔条云和导弹分别建模,在考虑跟踪波束对飞机或箔条云“主动”切割的基础上,从几何学和运动学的角度深入研究了箔条切割效应的具体过程并加以仿真,得到了较为准确的质心运动轨迹,比较分析考虑切割效应与否时质心运动的区别,得出了相应的结论:箔条对毫米波制导导弹进行质心干扰时,切割效应很大的影响了质心运动的具体轨迹,从某种程度上决定了质心干扰成功与否.     

宽带相控阵雷达导弹防御能力建模仿真研究

宽带相控阵雷达在导弹防御系统的预警探测、跟踪、识别、制导、拦截以及杀伤效果评估等各个环节均发挥着不可替代的关键作用.在深入分析雷达系统对弹道目标的探测、跟踪、识别等过程的基础上,建立了宽带相控阵雷达电子战系统信号级仿真模型体系和软件.针对复杂电于于扰条件下的典型导弹突防战情,进行了仿真研究,仿真结果为评估导弹目标的突防能力和宽带相控阵雷达系统的防御能力提供了有益的参考.     

基于有限时间收敛干扰观测器的探导控一体化设计

针对滚仰式半捷联寻的制导导弹, 提出一种基于有限时间干扰观测器(finite time disturbance observer, FTDO)的探导控一体化滑模控制器设计方法。首先基于滚仰式半捷联导引头动力学模型和导弹制导控制模型, 建立了全状态耦合探测、制导、控制一体化控制模型。在模型中将不确定项和误差视为干扰, 通过有限时间收敛干扰观测器对干扰进行估计。对探导控一体化模型进行分块反演滑模控制律设计, 并验证了控制器的稳定性。仿真结果表明, 一体化控制方法提高了导弹对目标机动的响应能力和目标跟踪的稳定性, 并实现了比传统级联控制方法更小的脱靶量。     

捷变频雷达目标信号的射频仿真

介绍了一种用于非相参捷变频体制导弹末制导雷达目标信号射频仿真的模拟器。该模拟器应用于导弹制导系统半实物仿真实验 ,采用测频引导方式产生目标源信号 ,利用天线阵列模拟目标的角位置。针对末制导雷达工作在捷变频状态时对目标阵列精位控制的影响 ,通过硬件查表措施对目标位置误差进行实时修正。配合实物末制导雷达进行仿真实验的结果表明 ,该模拟器在目标阵列视场角不大的条件下能很好地工作 ,并且具有很高的精度     

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     

基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法

交叉眼干扰是针对末制导雷达实施的一种有效的角度欺骗干扰,使得导弹不能有效地跟踪并打击目标。针对这种主瓣干扰,现有末制导雷达缺乏较为有效的对抗措施。为此,本文提出一种基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法。该方法首先对单脉冲雷达和、方位差、俯仰差3个通道信号在距离、多普勒两维上进行高分辨处理,通过测量各分辨单元的方位角和俯仰角,再结合距离信息得到目标三维像,然后利用目标的团聚效应设定合适的阈值,剔除由交叉眼干扰引起的目标尺寸之外的奇异点,从而得到干扰对抗后的测角结果,确保了导弹对目标的有效跟踪。仿真结果证明了这种抑制主瓣角度干扰措施具有一定的有效性。     

自适应数字电视跟踪

本文介绍的电视跟踪器采用了对目标图象尺寸归一化的误差信号处理技术,通过图象数字化和图象识别从特性相近似的真假目标中识别出真目标,进而测定目标型心的座标。在目标图象尺寸变化较大的情况下,系统的稳定性和跟踪精度不受影响。可供研究目标探测、图象雷达、靶场测量和导弹制导等参考。     

中远程防空导弹的末制导律设计与仿真

应用线性二次高斯调节器原理,本文提出一种适用于脉冲多卜勒雷达自寻的制导导弹的适应性强,制导精度高,易实现的最优制导规律。为解决工程实现的关键问题,提出了目标机动加速度模型。根据机动目标的统计模型和非线性最优滤波理论推导出一个快速跟踪的自适应滤波算法,并给出了目标机动加速度、导弹与目标相对距离和距离变化率的估计算法。某改进后导弹的仿真结果表明该算法具有很好收敛性和稳定性。     

作战系统仿真中的雷达建模与仿真研究

以舰艇防空作战中雷达单元的仿真为背景，按照搜索雷达和精跟踪雷达的功能及工作流程，将作战系统中的雷达仿真分成目标探测、捕获、非精确跟踪及精确跟踪等步骤，对各个步骤中需完成的工作进行了较为完整的介绍，并给出了相关流程图。     

美“野鼬鼠”反雷达飞机在改进中

美国空军正在为美国空军和麦克唐纳·道格拉斯公司研制的F-4G飞机专门加装象得克萨斯仪器公司制造的AGM-88A高速反辐射导弹(HARM)之类的武器,以改善空军“野鼬鼠”中队压制雷达制导地空导弹系统的能力。高速反辐射导弹简称“哈姆”导弹。     

自动驾驶仪特性对寻的导弹气动力设计的影响

在寻的制导中,气动控制的导弹的传递函数是整个寻的制导和姿态控制反馈回路的一部分。因此,为完成寻的制导,导弹的空气动力特性必须满足一定的约束。对于雷达寻的制导系统,这些约束必须非常严格,这样,自动驾驶仪才能利用弹上设备和内反馈回路来控制气动传递函数。无论哪种驾驶仪,气动力矩参数 (如M_α和M_δ)的选取范国必须在导弹系统的初步设计时给予考虑。本文讨论了这些约束的物理性质和来源,通过数值计算的例子说明所要求的参数范围。     

基于滑模变结构的弹道跟踪制导律设计

针对防空导弹弹道跟踪问题,基于滑模变结构理论设计了一种弹道跟踪制导律。首先,采用弹道坐标变量而不是时间变量对导弹质点运动模型线性化,得到允许扰动范围更大的线性化模型;接着,基于单输入线性系统滑模变结构控制理论设计滑模面和制导指令,并给出制导系统工作原理;最后,在一定干扰作用下,将所设计的跟踪制导律应用于导弹质点运动仿真,从模型优劣、抑制随机风干扰能力、鲁棒性等方面进行分析,并与线性二次型调节器（linear quadratic regulator, LQR）跟踪制导律进行了比较,结果表明,该线性化模型与以时间为自变量的线性化模型相比具有一定优势,且滑模制导律对模型不确定性具有更好的鲁棒性。     

响尾蛇反辐射导弹

响尾蛇反辐射导弹(Sidearm)是美国海军在响尾蛇空-空导弹(Sidewinder)基础上改进的一种机载自卫式反辐射导弹,用来对付近程防空系统。 历史背景 朝鲜战争以来,各国的防空系统一直在稳步地发展。随着先进雷达技术的应用,防空系统的探测、跟踪和制导能力不断增强,有效性越来越高。这就要求战术攻击机具有相应的对抗措施,否则将难以生存。     

关于高空防空导弹制导设计的综合考虑

本文介绍一种高空雷达导引防空导弹的实用设计考虑。讨论了影响脱靶距离的三种主要因素——雷达信号反射、雷达导引头组合不完善和导弹响应限制。在高空,闪烁是雷达信号中的主要干扰。此外,导引头组合不完善,如框架稳定不理想、天线罩折射率和导引头陀螺对加速度的敏感度都引起稳定性和脱靶距离问题。制导系统设计人员必须解决这些问题。 最后,由于加速度能力下降、响应时间延长以及控制舵面速率饱和,导弹对制导指令的响应也受到限制。文中讨论了脱靶距离对每一种因素的敏感度,另外,也论述了与组合不完善引起的多余反馈通道有关的稳定性问题。介绍了几个数字实例,它们说明:在构成系统时,如果要在高空满足性能目标,那么在初步设计中考虑实际硬件的不完善是很重要的。本文提供了对实际问题的一个透视,在理论研究中常常把这些问题看成是第二位的,但是实际上它们可能是决定制导和控制设计参数的主导因素。