机载雷达协同探测工作方式及杂波抑制方法研究

发布时间：2020-05-15 13:29

【摘要】：机载预警雷达对敌方的探测距离能达到数百公里且能灵活部署,已成为现代战场不可或缺的一种重要装备,也是敌方首批打击对象。大型预警机造价昂贵,难以大批量生产,一旦被敌方摧毁,往往会使军队立刻丧失远程警戒能力,且其覆盖区域多为圆形,有时不能适应复杂的作战环境。为此,采用若干架中小型预警机协同工作代替大型预警机或许能够带来一系列好处。协同探测的效果与协同工作方式密切相关。因此,开展对机载雷达协同探测工作方式优化方法的研究具有重要意义。同时,在协同工作中,雷达在某些时间段依靠其他雷达发射信号产生的回波而被动工作(即构成机载双基雷达),这种回波具有严重的距离非平稳性,给雷达的杂波抑制带来新的挑战。因此,也需要开展机载双基雷达非平稳性补偿技术的研究。考虑多部雷达在空域协同工作,为了充分发挥每部雷达的潜力,使整个系统获得更好的探测性能(如在数据率不变的情况下最大化探测距离或者在探测距离不变的情况下最大化数据率),本文提出了使探测效率最大化的协同探测工作方式优化方法。另外,针对巡航弹和低空慢速小目标的检测,本文提出了使最小可检测速度最小化的协同探测工作方式优化方法。针对机载双基雷达杂波的距离非平稳性,本文研究了选取杂波峰值功率点做变换的矩阵变换方法,通过减弱杂波非平稳性,提高杂波抑制性能。本文的主要内容概括如下:1.机载雷达协同探测工作方式优化方法的研究。首先,针对多机收发组合中大双基角的情况,接收雷达需要形成多个波束才能覆盖发射雷达的照射范围,给有效数据采集带来了困难,推导了接收多波束的波束中心的计算公式和每个波束数据采集的起止时间。在此基础上,本文提出了使探测效率最大化的协同探测工作方式优化方法,充分利用了每部雷达的资源,使整个系统获得了更好的探测性能。另外,考虑到在某些情况下,整个系统的功能需转变为以检测巡航弹和低空慢速小目标为主,本文提出了使最小可检测速度最小化的协同探测工作方式优化方法。最后,对多目标跟踪状态下认知时间资源调度方案进行研究,利用基于回波的目标雷达截面积预测结果,确定下一次照射时的时间分配比例,使信噪比较小的目标也能得到满足跟踪要求的精度。2.在上述多部机载雷达协同探测的工作方式下,某些雷达在某些工作方向可能会被配置为被动接收的方式(相当于双基工作方式),这种方式给杂波带来了剧烈的非平稳性,本文在回波模型构建和双基杂波特性深入分析的基础上研究了选取杂波峰值功率点做变换的矩阵变换方法,通过迭代自适应方法估计杂波谱的功率并根据杂波谱的功率非等间隔选取杂波点,减弱杂波非平稳性,提高杂波抑制性能。
【图文】：

图２．１机载单基雷达天线阵面与散射体几何关系示意图逡逑７逡逑

机载雷达协同探测工作方式及杂波抑制方法研究

图２．２机载双基雷达天线阵面与散射体几何关系示意图逡逑
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V243.2;TN959.73

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