雷达组网

摘要： 本文研究了雷达组网时目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)在方位角上的分布对微波超视距雷达探测范围的影响.首先在蒸发波导条件下,利用抛物方程法推导了电磁波的传播因子,得到了电磁波场强随传播距离和高度的变化规律;然后在此基础上,结合目标RCS在高度和方位角上的分布,研究了目标的回波功率,利用改进的雷达方程得到了微波超视距雷达对目标最大探测距离的计算方法,建立了雷达网探测范围评估模型并进行了仿真.仿真计算结果表明:在目标运动姿态未知情况下,雷达组网使雷达的探测范围增加了11.20%,在特定方向上使探测距离增加了16.67%;在目标运动姿态已知情况下,雷达组网在部分方位角上增大了最大探测距离,为微波超视距雷达的组网使用提供了理论支撑.

摘要： 自古以来,变化万千的天气一直是困扰人们生产生活的“心头大患”。我国气候、地形条件复杂,每年受台风、暴雨、大风、雷暴、冰雹等自然灾害性天气影响严重,多普勒天气雷达是截至目前中小尺度灾害性天气系统监测预警最有效的手段。根据我国多普勒天气雷达网发展规划要求,中国气象局自1996年以来采用国际先进的雷达探测技术。

摘要： 为了解决在干扰条件下雷达网探测范围的信息冗余问题,提出了一种干扰条件下雷达组网包络三维融合方法。为降低时间复杂度,该算法首先对采样后的雷达包络数据点集合进行融合区域判定,然后再对融合区域内的采样数据点进行包络内外判断,并将位于包络内部的点以消隐的方式进行处理,最后对融合后的雷达网包络进行绘制。经过实验验证,该算法能够实时有效地对雷达组网包络进行融合处理。

摘要： 本文提出了一种基于雷达组网的站间时空统一-雷达标校方法,介绍了实现该方法的原理,并对所采集目标航迹数据进行了精度分析,该方法已在某雷达演示项目中得到验证。

摘要： 为了探测、分析和研究尺度小、生命史短、致灾重的龙卷等强对流天气三维精细化垂直结构及演变规律,江苏正在龙卷易发区苏北平原建设高时空分辨率的双偏振雷达网.本文为支撑苏北龙卷雷达网建设,从龙卷雷达组网的必要性出发,重点分析苏北龙卷雷达组网策略.研究表明:①苏北龙卷雷达网拟采用大天线、全固态、高性能技术指标的X波段双偏振雷达组网,采用不同的观测模式,可获得空间一致性好、时空分辨率高且丰富的探测数据,满足龙卷等强对流天气的快速、精细化探测要求.此外,采用较高的脉冲重复频率等扩展测速范围,解决X波段雷达速度模糊问题.②经理论计算与比较,苏北龙卷雷达网可采用正三角形组网拓扑结构,取累计空间密度值90％,雷达间距为60 km时,波束直径bs特征值为282.0 m,最低波束高度bh特征值为52.6m,探测灵敏度Zmin特征值为2.7 dB;X波段雷达组网与S波段业务雷达相比,在60 km探测距离处,其波束直径减小了约2倍,0°仰角盲区高度降低了约1.5倍,探测灵敏度降低了2.4 dB.即在方位分辨率、探测盲区、弱回波探测能力、数据空间一致性等方面均得到提升,可提供更多低于1 km、甚至百米的高时空分辨率的雷达资料,便于捕捉龙卷等强对流天气.③苏北龙卷雷达网在盐都、阜宁、大丰、宝应、兴化(龙卷易发区),各布设一部固定式X波段全固态双偏振多普勒天气雷达.综合考虑在苏北平原雷达选址的各种因素,最终雷达网基本单元拟采用近似正三角形(N=3,L=45～65km)的拓扑结构.5部高时空分辨率的龙卷探测雷达组成3个近似正三角形的单元,镶嵌在S波段雷达业务网内(盐城、淮安、泰州雷达中间).后续可进一步增加雷达数量及拓宽观测区域,例如在高邮等龙卷易发地区,可增补X波段天气雷达或C波段相控阵天气雷达.

摘要： 雷达组网是目前雷达领域的研究热点之一.通过对空间区域进行多角度、多频段、多域协同探测,雷达组网能够获取目标的多维度信息,并利用数据的融合处理进一步地提升系统的目标探测与识别性能.随着系统对信号质量、信息传输链路带宽以及系统同步精度等需求的日益增长,基于微波光子技术实现信号产生、传输和处理的雷达组网正逐渐获得研究者的关注.本文分析了微波光子雷达组网关键技术的工作原理,介绍了近年来国内外微波光子雷达组网的发展现状,并探讨了其未来的演进方向.

摘要： 为了弥补常规雷达组网数据级融合在主瓣干扰下的探测能力不足,提出了一种基于单基地雷达组网的协同对消抗干扰反隐身方法.该方法利用组网后目标和干扰的幅度、相位、延时和多普勒频移中的一种差异进行干扰对消.仿真结果表明,采用单基地雷达组网协同对消抗干扰方法主瓣干扰对消比约为25 dB,大大提升了复杂环境下的隐身目标探测能力.

摘要： 随着无人机威胁的逐渐增大,利用传统中远程雷达完成城市、山地等复杂地形区域无人机探测所需代价极高.利用近程雷达组网完成区域覆盖成为一个重要技术方向,然而大量雷达组网的实现还需要解决雷达间的互相干扰问题.文章介绍了雷达组网的蜂窝分布模型与干扰信号形式,然后提出综合采用频率分集、波形分集与信道抑制的干扰抑制策略,对不同等效距离的干扰进行抑制,并给出了典型参数下干扰抑制策略分析.

摘要： 随着无人机威胁的逐渐增大,利用传统中远程雷达完成城市、山地等复杂地形区域无人机探测所需代价极高。利用近程雷达组网完成区域覆盖成为一个重要技术方向,然而大量雷达组网的实现还需要解决雷达间的互相干扰问题。文章介绍了雷达组网的蜂窝分布模型与干扰信号形式,然后提出综合采用频率分集、波形分集与信道抑制的干扰抑制策略,对不同等效距离的干扰进行抑制,并给出了典型参数下干扰抑制策略分析。

摘要： 基于成都X波段天气雷达网络,设计了一种快速体积扫描+多RHI扫描的雷达组网扫描策略,通过优化体扫层数和雷达配置参数,增加对流单体中心RHI扫描,可获取低层空间、高时间分辨率和精细降水垂直结构;设计了一种重点区域识别、优先级计算和雷达任务智能调度的组网协同控制流程,并针对重点区域的天气过程识别问题,提出了一种基于神经网络的强对流识别算法和基于非监督学习聚类算法的强对流天气回波自动识别和定位方法.通过雷达试验表明,该组网策略和协同控制方法能有效获取强对流天气过程的垂直精细结构.

摘要： 本文针对雷达组网条件下的飞机突防效能的实验验证问题,构建了较完整和完备的飞机突防概率仿真模型.该模型包括飞机RCS数据生成、雷达瞬时检测概率求解、飞机突防概率求解三个部分,涉及目标RCS动态解算、雷达单次检测概率求解、组网雷达联合探测概率求解等方法,支持包括航迹点遍历、RCS数据获取、瞬时检测概率求解、突防概率解算等较完整的仿真解算流程.最后,采用柔性仿真建模方法,构建了飞机突防概率算子树模型,并开展了相应的仿真实验,验证了方法和模型的可行性和有效性.

摘要： 弹道导弹是现代战争中极具威力的进攻性武器，它具有射程远、速度快、精度高、杀伤威力大等优点。雷达组网是战略预警体系中提高弹道目标定位跟踪精度的有效手段.本文研究多部雷达同时跟踪自由段弹道目标的数据处理问题,旨在通过计算机仿真,验证组网测量系统在弹道目标跟踪中的优势.首先建立了自由飞行段弹道目标的动力学模型;在此基础上,研究了基于卡尔曼滤波的目标跟踪定位算法,仿真比较了EKF、UKF和CKF三种非线性滤波器的性能;最后,研究了多部雷达测量数据的融合问题,提出了一种基于EKF滤波器的集中式融合跟踪算法.计算机仿真实验结果表明,对于自由段弹道目标跟踪,EKF滤波器具有较好的性能,通过组网测量集中融合,可以大大提高目标定位的精度.

摘要： 近年来雷达组网跟踪过程中的功率资源如何分配问题逐渐受到重视.针对雷达组网系统中可以采用目标响应矩阵估计的最小均方误差(MMSE)作为表征目标跟踪过程中跟踪性能的衡量指标,推导了跟踪过程中的资源分配模型表达式:也就是在满足系统跟踪性能要求的前提下,根据目标及环境特性调整各部雷达的发射功率,把最小化各部雷达的发射功率总和作为目标来达到雷达组网功率分配的目的.但是现有的雷达组网功率分配算法都假设信号传输的衰减因子已知,针对该问题,将信号传输的衰减因子建模为模糊变量,提出一种基于模糊约束规划的雷达组网资源管理模型,并使用混合智能算法对其求解,得到稳定的功率分配结果.

摘要： 本文利用距离多假目标欺骗干扰下虚假目标检测概率高、与真实目标角度量测相近的特点,提出了基于雷达组网的低可观测目标跟踪方法.首先根据角度量测信息完成各雷达量测集的划分与融合,然后对各雷达量测划分进行同源假设检验,利用虚假目标所暴露的真实目标的角度信息,构造低可观测目标的量测输入,对漏检目标进行"补位",提高低可观测目标跟踪的稳定性.仿真结果证明了该技术的可行性和有效性.

摘要： 协同探测具有增加稳定跟踪距离、提早建立目标航迹等优点.当目标为起伏目标时,传统的检测融合公式不再适用.本文在分析目标RCS起伏特性的基础上,提出了多雷达组网对起伏目标的联合检测概率计算模型,根据不同雷达探测起伏目标截面积间的相关程度和分布式检测融合算法计算获得了雷达组网协同探测范围.通过仿真实验验证了算法的有效性,仿真结果可为雷达网布站提供依据.

摘要： 本文研究了以雷达情报中心为核心进行靶场雷达组网及雷达信息的传输处理,组网系统经信息融合后的情报在电子对抗试验和部队研练中发挥了重要的作用,实现了靶场试验海空域信息的完整获取,完善了靶场雷达探测体系.

摘要： 针对雷达组网系统多目标跟踪过程中多传感器资源管理问题,本文提出了一种基于协方差和雷达资源的传感器快速管理算法.该算法分两步决策.第一步决策保证雷达跟踪目标数目的最大化.其次结合信息增益和协方差控制的优点,利用多传感器快速启发式算法,作为第二步的决策.仿真结果表明,该算法在保证目标的跟踪精度的同时,还可以保证较多的目标被跟踪,并且在一定程度上控制资源消耗,减少系统的总耗能.

摘要： 单基站雷达只能够自发自收，获得的信息仅仅是一维信息,这样就会出现方向、位置模糊等。数字海洋时代，无线电探测需要更加准确,更加精细。雷达组网具有多角度，多分辨率的探测的特点,正好迎合了数字海洋时代的需要。组网条件下，各个雷达接收自发信号和它发信号,因此分析双站雷达海浪探测算法极其重要。本文对海浪回波谱的反演采用Howell线性反演算法。在反演过程中，将要求的浪高谱表示成傅里叶级数的形式.分别对多普勒回波频率和海浪波数进行离散化,这样二阶散射方程就由一个积分方程变成了一个矩阵方程.在矩阵方程中,核心矩阵是一个奇异值矩阵,本文采用奇异值分解的方法(SVD)对其分解,然后求出其伪逆矩阵.最后通过求解矩阵方程,便可得到无向浪高谱.最后,仿真模拟了不同水深、风向、风速以及雷达工作频率等条件下的海浪反演结果,与原始海浪无向浪高谱基本吻合,效果不错.

摘要： 针对防空火控跟踪系统中的多传感器管理问题,提出了一种基于协方差控制与辐射控制的多传感器管理方法.在介绍协方差控制的基本概念后,量化了主动传感器在不同量测情况下的信号截获概率,并结合此概率与暴露代价量化出不同传感器选择方案所对应的感知代价;在传感器选择阶段,在保证跟踪系统完成预期跟踪精度的前提下,通过最小化此感知代价,以实现对各个主动传感器单独的辐射控制.仿真表明,这种管理方法实现了协方差控制与辐射控制的有效结合,对于提高跟踪系统的生存能力具有重要意义.

摘要： 针对防空火控跟踪系统中的多传感器管理问题,提出了一种基于协方差控制与辐射控制的多传感器管理方法.在介绍协方差控制的基本概念后,量化了主动传感器在不同量测情况下的信号截获概率,并结合此概率与暴露代价量化出不同传感器选择方案所对应的感知代价;在传感器选择阶段,在保证跟踪系统完成预期跟踪精度的前提下,通过最小化此感知代价,以实现对各个主动传感器单独的辐射控制.仿真表明,这种管理方法实现了协方差控制与辐射控制的有效结合,对于提高跟踪系统的生存能力具有重要意义.

摘要： 本发明提供一种雷达发射端、接收端、频率同步方法和收发组网雷达；雷达接收端的垂直极化天线向雷达发射端的垂直极化天线发送初始本振信号，雷达接收端的水平极化天线接收雷达发射端的水平极化天线的第二本振信号，第二本振信号为雷达发射端根据初始本振信号进行频率跟踪得到的本振信号；对第二本振信号进行频率跟踪得到稳定本振信号，将稳定本振信号功分为第三本振信号和第四本振信号；将第四本振信号和初始本振信号混频进行多普勒频率估计；根据第三本振信号和估计结果对雷达回波信号进行多普勒频率补偿。本发明对运动的收发平台引入的多普勒频率进行精确估计，并对回波信号的解调误差进行补偿，提高了收发组网雷达的频率同步性能。

摘要： 本发明公开了一种基于雷达‑通信频谱共享的组网雷达波形设计方法，首先在组网雷达系统与通信系统工作于同一频段的情况下，获取目标相对各雷达的频率响应、传播损耗、环境杂波PSD以及通信信号PSD；以最小化组网雷达系统中各雷达总发射能量为目标，在保证一定目标参数估计性能的前提下，建立基于雷达‑通信频谱共享的组网雷达波形优化设计模型，并通过KKT条件对模型进行求解。经迭代计算，选取在满足目标参数估计性能条件下使得组网雷达系统总发射能量最小的各雷达最优发射波形作为最优解，并将其带入基于雷达‑通信频谱共享的组网雷达波形Xi(f)优化设计的数学模型中，得到符合约束条件的组网雷达系统最小总发射能量。

摘要： 本发明公开了一种试验室内组网雷达与组网干扰机对抗试验装置及方法，其中对抗试验装置包括微波暗室，布设在微波暗室里的雷达、干扰机和配试目标辐射天线，以及布设在微波暗室外的调制电路和控制计算机；雷达为若干部，干扰机为若干台，雷达布设在微波暗室的一侧，干扰机和配试目标辐射天线布设在微波暗室的另一侧，雷达、干扰机、配试目标辐射天线安装于位置姿态调整机构上；调制电路的输入端与雷达相连，输出端分别与干扰机和配试目标辐射天线相连；控制计算机分别与雷达、干扰机、调制电路相连和位置姿态调整机构相连。实现在微波暗室的小空间范围内模拟实际对抗条件下大空间范围中的组网雷达与组网干扰机的对抗试验，而且满足等效模拟要求。

摘要： 本发明提供一种雷达发射端、接收端、频率同步方法和收发组网雷达；雷达接收端的垂直极化天线向雷达发射端的垂直极化天线发送初始本振信号，雷达接收端的水平极化天线接收雷达发射端的水平极化天线的第二本振信号，第二本振信号为雷达发射端根据初始本振信号进行频率跟踪得到的本振信号；对第二本振信号进行频率跟踪得到稳定本振信号，将稳定本振信号功分为第三本振信号和第四本振信号；将第四本振信号和初始本振信号混频进行多普勒频率估计；根据第三本振信号和估计结果对雷达回波信号进行多普勒频率补偿。本发明对运动的收发平台引入的多普勒频率进行精确估计，并对回波信号的解调误差进行补偿，提高了收发组网雷达的频率同步性能。

摘要： 本发明公开了一种雷达及雷达系统组网方法，所述雷达包括雷达本体、晶振模块和驯服时钟模块，晶振模块被配置为生成雷达本体的本地时钟信息。雷达本体获取并发送监测对象的监测信息，驯服时钟模块获取卫星系统发送的固有频率信号和本地时钟信息，并在固有频率信号和本地时钟信息不同步时修正本地时钟信息，使得本地时钟信息与固有频率信号的同步，实现雷达的同步授时，进而提高雷达测量的时空一致性和雷达监测信息的准确性。

摘要： 本实用新型公开了一种试验室内组网雷达与组网干扰机对抗试验装置，包括微波暗室，布设在微波暗室里的雷达、干扰机和配试目标辐射天线，以及布设在微波暗室外的调制电路和控制计算机；雷达为若干部，干扰机为若干台，雷达布设在微波暗室的一侧，干扰机和配试目标辐射天线布设在微波暗室的另一侧，雷达、干扰机、配试目标辐射天线安装于位置姿态调整机构上；调制电路的输入端与雷达相连，输出端分别与干扰机和配试目标辐射天线相连；控制计算机分别与雷达、干扰机、调制电路相连和位置姿态调整机构相连。实现在微波暗室的小空间范围内模拟实际对抗条件下大空间范围中的组网雷达与组网干扰机的对抗试验，而且满足等效模拟要求。

摘要： 本发明公开了一种雷达组网通信方法，雷达及终端设备，其中，所述雷达组网通信方法，应用于一终端设备，包括：确定用于控制所述终端设备的至少两部雷达；通过每部雷达的二次雷达信道与所述终端设备的信息收发机通信，建立所述至少两部雷达间的通信连接，其中，所述二次雷达信道具体是由一次雷达天线和二次雷达天线集成，所述一次雷达天线和所述二次雷达天线共用射频前端模块。用于解决现有雷达组网通信中，存在系统单元数量多，成本高，可靠性低的技术问题，有效减少了系统单元数量，降低了成本，提高了系统的可靠性。

摘要： 本申请涉及雷达技术领域，公开了一种雷达组网中的主雷达切换方法、雷达控制器及雷达系统，可动态切换与塔台通信的主雷达，保证系统正常运作。该方法应用于由多个雷达组成的局域网中的任一雷达，包括：响应触发指令，获取局域网中每个雷达的网关检测到的网关状态信息，其中，雷达与网关一一对应，任意两个雷达之间可通过各自连接的网关进行通信，网关状态信息包括：和其它网关之间的信号质量和连接延时、以及和塔台的网关之间的信号质量和连接延时；根据每个网关检测到的网关状态信息，确定出通信质量最优的第一网关；将第一网关对应的第一雷达确定为与塔台进行通信的主雷达，其中，局域网中的各雷达通过主雷达的网关与塔台进行通信。

摘要： 本发明公开了一种基于无线自组网的雷达组网方法，包括：进行雷达节点初始化，开启无线接口监听无线信号，检测并实现无线接口同步；无线接口同步后，进入监听状态，检测并实现物理层的比特同步；物理层比特同步后，监听来自于同步COM时隙的数据；链路层获取到COM的数据后，对数据进行解析，提取出时间信息、主节点信息和数据时隙信息；根据解析得到的时间信息，完成本节点与时间主节点的时间同步；完成时间同步后，向其他节点发起入网申请，申请通过后分配时隙资源，网络层发送数据信息。本发明将无线自组网技术应用到雷达组网，将各节点雷达数据进行融合，提高了目标的航迹关联率与属性识别概率。

摘要： 本发明公开了一种机动式雷达自组网系统和机动式雷达，多个雷达之间通过光纤连接，每个雷达都设置有唯一的设备编号，机动式雷达自组网系统包括：光口收发驱动模块，包括光口发送单元和光口接收单元，光口收发驱动模块用于实现雷达之间的P2P通信；物理连接模块，与光口收发驱动模块通信连接，物理连接模块用于发现相邻雷达和建立相邻雷达的物理连接表；路由模块，与物理连接模块通信连接，路由模块用于根据物理连接表维持路由表；传输模块，与路由模块通信连接，传输模块用于实现多个雷达之间的数据传输；连接管理模块，与传输模块通信连接，主控计算机通过连接管理模块控制多个雷达。降低了使用难度，提升了雷达组网的速度。