雷达导引头低空目标检测理论与方法研究

发布时间：2019-04-23 20:19

【摘要】：雷达导引头低空目标检测是防空、反舰领域的热难点问题。雷达导引头检测低空目标时,杂波、多径散射、人为干扰等多种环境因素给雷达导引头低空目标检测造成了不利影响,研究雷达导引头低空目标检测方法可为防空、反舰导弹目标精确打击提供重要的技术支撑。为此,本文以提高雷达导引头低空目标检测性能为目的,研究了雷达导引头低空目标检测涉及的相关问题,包括:雷达导引头低空目标检测环境特性研究、雷达导引头低空目标检测性能分析、雷达导引头低空目标检测方法研究、雷达导引头抗箔条质心干扰方法研究。论文第一章介绍了课题的研究背景及意义;归纳了雷达低空目标检测环境特性分析、雷达低空目标检测性能分析、杂波背景下雷达检测技术、雷达导引头抗箔条质心干扰技术四个方面的国内外研究现状;阐明了论文的主要研究工作。第二章研究了雷达导引头低空目标检测面临的环境特性。利用实测数据,分析了雷达低仰角观测下海杂波幅度分布特性、时间相关性和空间相关性。归纳总结了零记忆非线性变换方法、球不变随机过程方法和距离单元划分等三种杂波建模方法的优缺点。在此基础上,结合雷达导引头实际工作场景,提出了一种空时相关相参K分布杂波建模方法。同时,分析了雷达导引头低空目标检测面临的多径散射环境特性,建立了镜、漫反射模型。第三章分析了雷达导引头低空目标检测性能。结合经典的雷达导引头检测理论,首先分别分析了K分布杂波下、镜反射条件下、密集多假目标干扰下的雷达导引头检测性能;在此基础上,理论分析了杂波与多径散射共存环境下雷达导引头检测性能;并采用建模仿真手段,对理论分析结果进行了验证。结果表明:多径散射对雷达导引头检测低小目标有利;杂波是影响雷达导引头低小目标检测性能最主要的因素。针对雷达导引头低空目标检测面临的杂波环境,第四章重点研究了杂波背景下雷达导引头目标检测方法。基于杂波抑制思想,提出了基于正交投影的雷达导引头目标检测方法,并利用实测杂波数据对所提方法的有效性进行了验证。同时,基于最佳检测器设计思想,设计了一种适用于K分布杂波背景的雷达导引头检测器。另外,从极化检测的角度出发,对比分析了最佳极化检测器、极化白化滤波器、最佳张成检测器、极化匹配滤波器、功率最大合成检测器、单通道极化检测器等六种极化检测器的工程实现难易度、理想检测性能和自适应检测性能。结果表明,极化白化滤波器最适于工程使用。第五章研究了反舰雷达导引头抗箔条质心干扰方法。首先介绍了箔条质心干扰战术使用方法;进而分析了箔条质心干扰对雷达导引头测角性能的影响效果;考虑雷达导引头抗箔条质心干扰需首先检测到干扰的存在,提出了GPS/INS辅助的箔条质心干扰检测方法,进而提出了斜投影抗箔条质心干扰方法,并通过仿真验证了所提方法的有效性。第六章总结了论文的研究工作和主要创新点,指明了需要进一步研究的问题。
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【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN974

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