基于移不变二维混合变换的机场雷达噪声抑制

机场跑道异物(foreign object debris, FOD)检测对飞行器的安全起降有着非常重要的意义,而机场跑道异物检测的一个关键环节是很好地抑制机场雷达图像的噪声,因此提出一种基于距离时间维的移不变混合变换以抑制机场雷达图像的噪声。首先,在雷达成像时进行离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)和维纳滤波滤除距离维上的噪声。然后,在雷达成像时进行超分析离散小波变换(hyperanalytic wavelet transform, HWT)自适应滤波去除时间维上的噪声。与传统的成像后去噪算法相比,本文的算法可以有效地去除机场雷达图像噪声,显著地改善图像的视觉效果。最重要的是该算法具有很强的实时性,可以很好地应用到工程实践中。     

飞行器被雷达发现概率的计算方法研究

给出了飞行器遭遇多雷达探测系统时被发现概率的计算方法。首先根据飞行器的RCS(RadarCross Section)模型、飞行航路、雷达系统的特征参数以及坐标,计算出各个分雷达对飞行器的探测次数以及各次探测的状态参数,进一步计算出各次瞬时探测概率。累积各次瞬时探测概率,计算出各个分雷达的发现概率。最后,根据数据融合准则,计算出多雷达探测系统对飞行器的发现概率。该方法充分考虑不同方位飞行器的RCS不同这一特点,比固定RCS的方法更加接近实战情况;用累积发现概率取代传统的瞬时探测概率,更能反映飞行器在整个航路上遭受探测的情况;把多个雷达视为一个探测系统,更适合于现代雷达探测系统的发展方向。实际算例表明该方法是有效和可行的。     

飞行器外形隐身技术的潜力

军用飞行器的隐身能力要求大幅度削减飞行器本身的目标特征,以使在突防时不易被发现。在反雷达隐身技术中,重点是外形隐身技术,故重点探讨了飞行器结构外形的隐身潜力。分别阐述了在空气动力学及动力装置有无突破性进展两种条件下飞行器结构外形在减小雷达散射截面上的潜力,同时还谈到了将外形技术与其它技术相配合而在隐蔽突防上蕴藏的潜力。     

采用干扰地形图方法对SAR干扰的研究

根据目标电磁散射特性,提出一种干扰地形图的方法,对SAR的图像进行干扰。即针对不同的雷达参数,将所需的干扰图像中各散射点位置对应到时域,加权迟延,存储在DRFM中。干扰时将其与接收到的雷达信号相卷积,转发,雷达信号经处理后得到干扰和真实目标图像相叠加的复合图像。经仿真分析,如果雷达参数估计准确,干扰图像可以对真实图像进行欺骗干扰;如果估计有误差,也可以有效地进行遮盖性干扰。     

潘兴Ⅱ导弹静态飞行试验计划

本文论述再入飞行器末制导的鉴定和试验中所遇到的技术因素,并专门叙述了目前潘兴Ⅱ计划中所用的建立静态试验环境的方法,此试验环境精确地模拟了以各种各样的实际目标为背景的再入条件。鉴定中的制导技术包括惯性法和惯性系统与雷达区域相关相结合的方法。 所研究的系统使用为特定目标区域绘制的预存地形图。在再入段,实时雷达特征信号与预存图相关,因而可确定飞行器位置的精确误差数据。弹上数字计算机用这些“修改了的”位置数据校正中段惯性导航阶段所累积的误差,从而进行飞行器终端控制,其精度比纯惯性制导所达到的要高得多。 试验台技术需要有试验飞行器上的连续实时三维位置数据。这是通过在目标区域中设置C波段测距系统和使用制导计算机剩余容量来实现的。因而,位置数据的连续计算所能达到的精度足可作为所鉴定系统的校正基准。其它特殊性能包括能以足够的能见度对飞行过程进行弹上录象(带宽可达6兆赫)和脉冲控制调制记录,以便有可能在地面试验中进行飞行后“再现”。 在飞行试验系列中采用了旋翼和固定翼两种试验台。最初的飞行试验是在CH—47直升飞机上进行的,目的是测量固定高度上航向和目标改变时的性能。高空飞行是用FJ4B喷气式飞机从离地面40000英尺处以45°—90°的角俯冲飞行完成的。迄     

HFSS/PO混合分析飞行器放电对雷达目标特性的影响

为精确计算飞行器在飞行过程中静电放电对雷达散射截面(radar cross section, RCS)的影响,采用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS与物理光学(physic-optics, PO)法相混合。用HFSS计算放电产生的等离子体所覆盖的局部机翼的散射场,用物理光学法计算飞行器其余部分引起的散射场,将二者的等相位面重合,保持飞行器各散射体之间的相位关系,进而计算出飞行器的宽带雷达散射截面。     

基于奇异值熵和分形维数的雷达信号识别

针对低信噪比条件下雷达信号脉内调制方式识别算法识别率低的问题,提出了基于奇异值熵和分形维数的雷达信号识别算法。该方法首先通过Choi Williams分布得到信号的时频图像,提取时频图像的奇异值熵;然后再提取信号频谱的盒维数与信息维数,组成三维特征向量;最后使用基于支持向量机的分类器实现雷达信号的分类识别。对8种典型雷达信号的仿真试验结果表明该方法抗噪性强、识别率高,在信噪比大于1 dB时,平均识别率能达到95%以上。     

基于雷达的导航信息传递技术

针对小型智能飞行器(miniature intelligent air-vehicle, MIA)低精度微惯导系统的动态初始对准和校准问题, 提出了基于雷达的导航信息传递技术。将雷达及其载体当作一个刚体, 设计了基于雷达的导航信息传递系统; 基于雷达被动测向原理, 提出了测定雷达主瓣波达方向(direction of arrival, DOA)的多重镜像压缩的传播算子(multiple image compression-propagator method, MIC-PM)估计算法。理论与仿真分析表明, 相对于PM算法, MIC-PM算法计算量明显减少, DOA估计时间可达到9.3×10^-3s, 满足MIA导航信息传递的实时性要求; 同时, 在低信噪比情况下的估计精度有所提高。     

高分辨率雷达二维图像的图像处理与特征提取

首先分析了雷达目标散射信号特征。在此基础上 ,根据MUSIC算法得到的雷达图像特点 ,通过平滑、量化、增强等适当的图像处理方式对F - 16、HY - 2 0 0 0两种飞机缩比模型在阶梯变频雷达上所获取的雷达图像进行处理 ,并形成雷达二维灰度图 ;最后 ,采用图像矩阵描述方示进行雷达图像的特征提取     

基于平衡流场的再入飞行器电磁散射特性分析

针对高速再入飞行器穿过大气层时产生冗长等离子尾流的特点,综合利用真实气体效应情况下等离子体流场计算方法和移位算子时域有限差分电磁散射建模方法。首先由再入飞行器相关参数得到其周围非均匀等离子体流场的分布情况,然后据此建立含等离子体尾流目标的电磁散射模型。以锥球形目标为例,计算和分析了以零攻角再入时的低频电磁散射特性。结果表明,当飞行器再入速度较高时,等离子体尾流在低频段将显著增强其后向散射,有利于低频雷达探测再入目标。     

浅地层步进变频探地雷达合成孔径算法研究

合成孔径成像是一种常用的改善方位分辨率的方法。连续波步进变频雷达平均发射功率较高而且可以实现较大的相对带宽,所以在探地应用中可以获得较高的分辨率和较深的探测深度。针对浅地层步进变频探地雷达回波信噪比很低的特点,利用时域回波图像所呈现的双曲线,提出了一种曲线适配的合成孔径成像算法。通过对实测数据处理,证明所提算法在步进变频探地雷达中比传统的合成孔径算法能得到更好的方位分辨率,而且明显增强了目标图像的信噪比。     

飞行器隐形和雷达反隐形技术

本文对飞行器的隐形和雷达反隐形技术作了综述,对种种雷达反隐形技术作了较详细的讨论并论及其发展趋势。     

基于Faster R-CNN的电子海图和雷达图像的数据融合

船载导航雷达和电子海图(electronic navigational chart, ENC)是船舶重要的导航仪器,雷达图像和ENC图像的融合能够给出更加丰富的航行和避碰信息。为此,提出了一种基于深度学习理论的提取雷达图像中鲁棒特征的数据融合算法,实现了ENC和雷达图像较高层次的数据融合。首先,利用深度学习算法对雷达图像进行目标检测,识别船舶雷达的特征目标。其次,对检测到的特征区域执行图像处理,并确定用于ENC和船舶雷达图像配准的参考点。最后,根据参考点进行仿射变换,实现融合算法。利用连续时间段的狭窄水域中的真实船舶雷达图像数据对融合算法进行验证,结果显示船舶雷达图像和ENC的海岸线边缘信息匹配良好且满足实时性要求。该算法与简单的像素级图像融合算法相比鲁棒性更强,实现了ENC与雷达图像的特征级融合。     

多站测量系统的研制

夸贾林导弹靶场多站测量系统的两个基本设计要求是,获取再入飞行器的双站特征信号数据,并以非常高的精度测量其弹道。在靶场条件下取得再入飞行器的双站特征信号数据及尾流数据,目的在于验证静态的场地测量数据和检验各种分析模型。同时也想取得在不同的双站角及视角条件下的L波段和UHF波段的雷达散射截面及尾流特性。     

低重频PD雷达对低空飞行器的发现概率计算

提出了低脉冲重复频率(LPRF)PD雷达探测飞行器目标的发现概率计算方法。采用临界仰角法处理雷达的未知参数。将旁瓣杂波合理等效为白噪声,处理目标频移落在旁瓣杂波区的情况。采用等效杂波散射截面积叠加旁瓣杂波中目标临界散射截面处理目标频移落在主瓣杂波区的情况,并考虑偏置相位中心天线(DPCA)技术对临界散射截面的影响。最后以E-2C预警机为例,计算某目标在低空突防时发现概率。结果表明,预警机探测低空突防飞行器目标时,目标减小RCS,或选择海情等级较高时突防成功率较高,而目标高度变化对发现概率影响较小。     

高分辨率雷达图像压缩编码算法及实现

针对脉压雷达视频回波信号的特点,提出了一种新的雷达视频信号压缩编码算法。该算法利用相邻重复周期之间视频回波信号中的地物杂波、气象杂波、目标回波是相关的,而噪声是不相关的特点,对图像进行压缩。基于新算法,设计了雷达图像记录设备,进行了验证试验。结果表明,新算法实用性好,既实现了高分辨率雷达图像的长时间记录,又保留了目标回波的精细结构,实现了平显图像和A显图像的同时记录。     

L波段低噪声放大器的研制

目前,在雷达研制中广泛采用砷化镓场效应管放大器作为雷达前端器件。特别是在对雷达灵敏度有较高要求时,前置放大器一定要具有低噪声、高增益、低驻波等特点。这样就要求采用计算机辅助设计技术进行放大器的设计。本文介绍了作者为警戒雷     

基于SE-ResNeXt网络的低信噪比LPI雷达辐射源信号识别

针对低信噪比(signal to noise ratio, SNR)低截获概率(low probability of intercept, LPI)雷达脉内波形识别准确率低的问题,提出一种基于时频分析、压缩激励(squeeze excitation, SE)和ResNeXt网络的雷达辐射源信号识别方法。首先通过Choi-Williams分布(Choi-Williams distribution, CWD)获得雷达时域信号的二维时频图像(time-frequency image, TFI);然后进行TFI预处理降低噪声干扰和频率维的位置分布差异,以适应深度学习网络输入;最后在ResNeXt基础上加入扩张卷积和SE结构提取TFI特征,实现雷达辐射源分类。实验结果表明,SNR低至-8 dB时,该方法对12类常见LPI雷达波形的整体识别准确率依然能达到98.08%。     

基于图像信息的微小型飞行器飞行测高方法

微小型飞行器飞行高度的实时测量是实现其自主飞行的关键技术之一。为了准确快速地获取微小型飞行器的飞行高度参数,提出了一种新的稳健的利用图像信息获取微小型飞行器飞行高度的方法。此算法首先使用光学理论和几何学理论推导出了飞行高度的计算公式,综合运用Harris角点检测算法和区域灰度算法得到图像间的匹配角点,并使用分割区域法得到图像之间的关键点。最后通过计算关键点在图像中的位移情况,计算出飞行器当前的高度值。飞行实验表明,这种测量算法可以实时获得飞行器的高度,精度满足飞行器平稳飞行的需要。

Abstract：

Flight height is one of key technologies for micro aerial vehicle （MAV） flight autonomy.In order to get the MAV flight height accurately and quickly,a new robust flight height measurement algorithm was proposed.In the algorithm,the height was deduced from optical theory and geometry theory,and a matching corner points set was obtained by Harris corner detector and regional gray method.And then,the key points were got using the segmentation area method.In the end,the current flight height was obtained by computing the displacement of the key points in the images.The flight experiment shows that flight height measurement is real-time,and it meets the stable flight control requirements for the MAVs.     

地形跟随/地形回避雷达数学模型的实现

综合地形跟踪／地形回避（TF／TA）是新一代低空突防技术，它能充分利用地形掩蔽提高飞行器生存能力，其核心部分是地形雷达，它的主要功能是获取精确的地形数据,本文通过分析雷达功能，参照其工作原理，设计出了该雷达的数学模型，并运用面向对象技术对其进行了实现。