空中虚拟靶标技术的研究

发布时间：2020-12-03 23:43

　　本文提出了一种空中虚拟靶标系统,能够以较低的成本完成武器系统的打击精度评定。本系统依托实际打靶测试场景,基于一发多收的近程双/多基地雷达探测体制,采用毫米波段线性调频连续波(LFMCW)信号,通过纯距离定位并跟踪武器打击位置及状态,将打靶信息与预期结果对比,实现武器系统的评定。首先,分析了系统的各项参数选择。主要包括双基地雷达目标截面积的仿真,LFMCW信号的调制带宽、调制频率选择,功率预算等,利用仿真结果确定了系统方案及参数的可行性。其次,研究了系统的定位性能及优化算法。重点分析了二维平面与三维空间情况下,系统的定位精度与目标位置的关系,并通过仿真结果比较了数据优选和动态加权两种多基地数据融合算法的效果。第三,推导了基于纯距离定位LFMCW信号的双/多基地雷达模糊函数。利用推导的模糊函数分析了距离和速度分辨力,从双基地基本多普勒关系和模糊函数两个角度研究了距离速度耦合斜率与位置的关系。第四,详细分析了距离速度去耦合方法。推导了纯距离定位的双基地雷达差拍信号公式,利用基于三角波正负斜率调频的频域配对法,研究了针对单目标及多目标的频域配对步骤,同时讨论了利用分数傅里叶变换来提取中心频率的... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统?

批民Ｒ）］?口句??取４８＝３０公，５／＾＾从－２０〇１６到－２〇１８不同值的卡西尼卵形线族如图２．１所示。??４０［?＇?＇?＇?＇?＇?＇?＇?＇?＇?？??＾１：兵。刮：??－３０．?又——／??－４０?－３０?＊２０?－１０?０?１０?汾?３０?４０?５０??ｘ／ｍ??图２．１双基地雷达信噪比等值线??从图２．１的仿真结果可知，随着目标位置的变化，信噪比等值线形状Ｗ圆一一个卵??形线一双纽线一两个小卵形线趋势变化。实际上，双基地雷达信噪比等值线随Ｚ、Ａｓ的??取值变化而呈现不同的形状，具体如表２．１所示ｔｉｓ’Ｗ。???表２．１信噪比等值线形状变化关系????Ｌ与ｋｅ失系?信噪比等值线形状?????圆（单基地情况）????Ｑ＜Ｌ＜２侣?一个卵形线????Ｌ?＝?２而?双纽线???Ｌ〉２庇?两个小卵形线??２．２双基地雷达截面积??在任何雷达探测系统中，民ＣＳ的确定都是必不可少的过程。ＲＣＳ的基本定义为：各??向同性地散射整个入射能量且在远距离接收点上产生和目标相同的功率通量密度的一??个象征目标的表面面积，可Ｗ用电场强度表示??ｃｘ?＝?＼ｉｍ４ｎＲ＾］＾?口．６）??Ｒ书Ｉ马＂Ｉ??式中，ｉ？是目巧距离，Ａ为接收天线上的电场强度，怎，。为目标上入射平面波的电场强??度。??９??

）??仅从测距精度均方根公式可知线性调频信号带宽越大、信号信噪比越大越好，分别??取３００ＭＨｚ、４００ＭＨｚ和５００ＭＨｚ带宽，仿真结果如图２乂所示。??０．２??１?１?１?１?１?１?ＩＩ．??＼?—－?－?Ｂ＝３００ＭＨｚ??江巧—、??Ｓ＝４００ＭＨｚ?．??圧巧．＼?Ｉ?一＝扣圓??、??０．１４?＼?＼??１。化人、、、?－??Ｉ?０１．Ｗ?＼??ｉ?０．０８?■?＼、?－??。化－??０．０４－?、??。＇。２．??ｎ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???０?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０??信咬比／ｄ曰??图２．８测距误差随信噪比变化关系??由图２．８知，在信噪比大于４犯，信号调制带宽４００Ｍ化时，巧顺误差小于化Ｉｍ，??己经可Ｗ满足系统场景要求。??测速精度的均方根值与信号的信噪比Ｅ／Ｎ。、信号的均方根时宽＆有关，且与它们??成反比，具体公式为??＝?口．１４）??当为线性调频信号时，均方根时宽满足??１４??


本文编号：2896659