外辐射源雷达定位算法及地面反射影响测试方法研究

发布时间：2017-05-10 23:02

  本文关键词：外辐射源雷达定位算法及地面反射影响测试方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：外辐射源雷达是采用非合作的第三方发射平台作为照射源的一种新体制雷达,具有出色的“四抗”性能,成为当今雷达领域研究的热点之一。本课题在国家自然科学基金和北京理工大学校基金的支持下开展,主要研究了外辐射源雷达的定位算法和地面反射系数的测量问题,对于提高外辐射源雷达系统性能具有重要意义。本文引入拟牛顿算法和一种改进的拟牛顿算法,将其应用于外辐射源雷达目标定位中非线性方程组的求解,采用蒙特卡罗仿真的方法将本文算法和传统算法进行了分析比较,验证了拟牛顿法的有效性;并在此基础上提出了地面反射系数的现场测量方法,用于估算天线俯仰方向图,通过外场实验验证了该方法的可行性。主要研究内容和创新点为以下几个方面:第一,首次引入拟牛顿算法SANE算法和改进的拟牛顿法NMSGNE法,将其用于外辐射源雷达目标定位中非线性方程组的求解,主要解决了当方程的Jacobian矩阵奇异时,牛顿迭代法无法使用的情况,且通过蒙特卡罗仿真和传统算法进行了分析比较,结果表明随着误差的增大,本文所引入的方法精度始终高于牛顿法。第二,针对地面反射会造成雷达天线俯仰向方向图发生严重波束分裂的问题,提出了根据上下天线单元比幅值的地面反射系数的现场测量方法,与以往的建模法和查表法相比,精度更高,可以更好的估计天线俯仰方向图,更准确的估计凹口,并通过MATALB仿真和外场实验验证了所提方法的有效性,采用实测的地面反射系数绘制出的天线方向图和实测天线方向图十分接近。
【关键词】：外辐射源雷达 定位算法 牛顿 拟牛顿 地面反射系数
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-13
• 1.2.1 外辐射源雷达系统发展历史10-12
• 1.2.2 多基站定位算法的研究现状12
• 1.2.3 地面反射系数的研究现状12-13
• 1.3 本文的研究内容13-15
• 第2章 外辐射源雷达目标定位算法分析15-21
• 2.1 外辐射源雷达系统简介15-16
• 2.2 外辐射源雷达系统目标定位原理16-18
• 2.2.1 测向定位法16-17
• 2.2.2 时延－角度定位法17-18
• 2.2.3 多普勒频率差定位法18
• 2.3 多站外辐射源雷达系统几何模型18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 外辐射源雷达目标定位算法研究21-38
• 3.1 最小二乘法21-25
• 3.2 牛顿法25-27
• 3.3 拟牛顿法27-33
• 3.3.1 SANE算法28-31
• 3.3.2 NMSGNE算法31-33
• 3.4 仿真分析33-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第4章 地面反射系数的现场测量38-46
• 4.1 地面反射对天线俯仰方向图影响分析38-39
• 4.2 地面反射系数现场测量方法分析39-44
• 4.2.1 平地测试方法39-41
• 4.2.2 利用运动场内观礼台的测试方法41-43
• 4.2.3 测试步骤43-44
• 4.3 地面反射对天线俯仰方向图影响44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 实验验证46-58
• 5.1 实验数据验证46-56
• 5.1.1 柏油地面反射系数测试46-50
• 5.1.2 草地地面反射系数测试50-52
• 5.1.3 观礼台上草地地面反射系数测试52-54
• 5.1.4 玉米地地面反射系数测试54-56
• 5.2 误差分析56-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论与展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵温波;曲成华;方青;黄克明;张广政;;雷达组网拟牛顿融合定位算法研究[J];现代雷达;2012年06期

2 段锐;张海;陈祝明;成彬彬;;垂直入射区雷达地面散射系数测量与特性研究[J];电子科技大学学报;2012年03期

3 吕晶晶;姚金杰;;基于最小二乘和牛顿迭代法的空中目标定位[J];微电子学与计算机;2011年09期

4 高志文;陶然;王越;;单频网数字电视广播辐射源雷达目标定位算法[J];兵工学报;2010年06期

5 廖桂生;李天星;谷卫东;孙俊喜;;基于CDMA基站辐射源雷达的动目标检测方法[J];现代雷达;2008年09期

6 杨广平;;外辐射源雷达关键技术研究[J];现代雷达;2008年08期

7 彭芳;吴军;左继章;;基于高斯-牛顿法的双基地雷达目标定位[J];空军工程大学学报(自然科学版);2008年04期

8 柳辉;;解非线性方程的牛顿迭代法及其应用[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年08期

9 曹钢;宋万杰;吴顺君;;米波天线地面反射对数字波束形成的影响分析[J];现代电子技术;2007年09期

10 王大海;王俊;;单发多收模式下无源雷达成像研究[J];电子学报;2006年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周伟军;拟牛顿法及其收敛性[D];湖南大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘军;多基地雷达最小二乘定位方法研究[D];国防科学技术大学;2004年

  本文关键词：外辐射源雷达定位算法及地面反射影响测试方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：355646