分布式地波雷达探测性能分析及融合算法研究

发布时间：2017-10-20 00:20

  本文关键词：分布式地波雷达探测性能分析及融合算法研究

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【摘要】：分布式舰载地波雷达(DMS-SWR)是在岸基高频地波超视距雷达和舰载地波超视距雷达的基础上发展起来的一种新体制雷达,利用在海面上执行任务的多个雷达载舰编队,弥补单舰载和岸基地波超视距雷达的技术局限,能够大幅度提高系统的探测能力、探测精度以及生存能力等系统整体性能。本文首先根据分布式舰载雷达编队中各个舰船之间的距离不同,将其分为两种工作模型——组合分布式雷达(Combined Distributed Radar,CDR)和移动多基分布式雷达(Mobile Multi-based Distributed Radar,MMDR)。组合分布式雷达系统要求雷达舰船编队中各个舰船之间的间距较小,一般小于10km,从而保证各个舰载雷达接收的信号之间存在相干性;而移动多基分布式雷达系统中,整个编队中的各个舰船具有高度灵活性,可以将间距拉大到20km-300km,这样的模型下各个舰载雷达接收的信号不再相干,可以通过每个舰船自带的信号处理系统对回波信号进行单独处理,获得目标的相关信息后发送到统一的融合中心进行统一处理,提高整个雷达系统对目标的探测性能。在组合分布式雷达系统中,通过将多个雷达子舰排列到一起,得到一个较大孔径的阵列雷达,从而提高雷达系统对空间目标的方位分辨率,但是由于各个舰船之间的距离难以满足半波长的要求,使得组合形成的大阵列在波束形成时产生大量栅瓣,严重影响目标方位的探测范围。当各个雷达子舰以不同的速度相互运动时,由于各个舰船之间的距离不断发生变化,使得合成的大孔径阵为时变阵列,从而打破了栅瓣出现的条件,当对多个快拍的回波数据进行波束形成并累加后,可以在得到一个较窄主瓣波束的同时抑制栅瓣的出现。在移动多基分布式雷达系统中,采用“单发多收”的工作模式,利用多个接收子舰自带的信号处理资源,将接收雷达到目标再到发射子舰的距离和与速度和信息发送给数据融合中心(或者发射子舰),融合中心利用各个舰船的空间分布以及获得的距离和与速度和信息,实现对目标的定位和真实速度的解析。在融合中心,每个接收子舰获得的距离和与速度和信息都能与发射子舰获得的目标信息联合处理定位得到目标的一条航迹,因此对于多个雷达接收子舰可以获得同一目标的多条航迹。最后通过对目标的跟踪滤波和航迹关联与融合,得到更加精确的目标航迹,从而提高移动多基分布式雷达系统整体的探测精度与性能。
【关键词】：舰载地波超视距雷达 组合分布式 移动多基分布式 探测性能 航迹关联与融合
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN959.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究的目的与意义9-10
• 1.2 研究现状与文献综述10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.2.3 文献综述与简析12-13
• 1.3 论文主要的研究内容13
• 1.4 论文结构安排13-15
• 第2章 舰载分布式地波雷达基本原理15-24
• 2.1 前言15
• 2.2 分布式舰载雷达工作模型15-17
• 2.2.1 组合分布式雷达系统15-16
• 2.2.2 移动多基分布式雷达系统16-17
• 2.3 分布式坐标系分析17-21
• 2.4 海浪杂波展宽机理21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 第3章 组合分布式雷达系统性能分析24-38
• 3.1 引言24
• 3.2 方位分辨性能分析24-30
• 3.2.1 数字波束形成24-26
• 3.2.2 方位性能仿真分析26-30
• 3.3 距离探测范围分析30-35
• 3.3.1 多发模式下的功率合成30-33
• 3.3.2 探测范围分析33-35
• 3.4 速度分辨性能分析35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 移动多基分布式系统目标探测38-58
• 4.1 引言38
• 4.2 分布式系统回波信号仿真38-48
• 4.2.1 线性调频信号形式及探测原理39-41
• 4.2.2 伪随机码与m序列41-43
• 4.2.3 分布式舰载雷达系统的回波信号43-48
• 4.3 分布式系统回波信号处理48-50
• 4.4 目标定位与速度解析50-53
• 4.4.1 空间目标定位50-51
• 4.4.2 目标速度解析51-53
• 4.5 目标定位与速度解析53-56
• 4.5.1 理想情况下目标定位与速度解析53-55
• 4.5.2 双子舰目标定位和速度解析55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第5章 目标航迹关联与融合58-67
• 5.1 引言58
• 5.2 目标航迹关联58-61
• 5.2.1 目标跟踪58-59
• 5.2.2 航迹关联59-61
• 5.3 目标航迹融合61-62
• 5.4 仿真性能分析62-66
• 5.5 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果71-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王金荣，，张宁;高频地波超视距雷达[J];雷达与对抗;1994年03期

2 冀振元,孟宪德,宗成阁;舰载高频OTH雷达回波的实时模拟[J];现代雷达;2004年04期

3 郑园园;陈绪元;唐晓东;;高频地波雷达探测距离估算[J];现代雷达;2009年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孟国明;虚拟战场环境中雷达探测范围表现技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

2 李雪;基于实际环境的高频地波雷达威力范围预估[D];哈尔滨工业大学;2013年

本文编号：1064183