SAR-GMTI高逼真有源欺骗干扰方法研究
发布时间：2021-06-12 06:34
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一种典型的主动式微波成像雷达,具备全天时、全天候等工作特点,在战场侦察和情报搜索等应用上具有重要的价值。SAR和地面动目标检测（Ground Moving Target Indication,GMTI）配合使用,可同时具备地面静止场景成像和地面运动目标检测的能力,是军事侦察和战场感知技术的重要发展趋势。随着SAR-GMTI雷达的日益广泛应用,针对SAR-GMTI雷达的对抗技术也日益引起了国际雷达和电子对抗界的重点关注,其中有源欺骗干扰已成为当前雷达电子对抗领域中的研究热点和难点。因此,本文以当前SAR-GMTI有源欺骗干扰方法中面临的几个关键问题为着眼点,以提高虚假运动目标的仿真逼真度为目的,深入开展对SAR-GMTI高逼真有源欺骗干扰方法研究,具有重要的理论意义和应用价值。论文开展的主要工作如下:1)针对虚假运动目标在卷积调制过程中的运动表征问题,本文提出了基于等效斜距模型的SAR-GMTI有源欺骗干扰方法,提高了虚假运动目标在时域运动特性的逼真度。等效斜距模型可精确地表示匀速和匀加速运动的虚假目标的斜距历程,...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–1典型的机载多通
用而闻名于世，其可采用三天线对消干涉技术实现动目标检测和定位；(2)美国AN/APG[42,43]火控雷达系列，AN/APG-76是最早的机载SAR-GMTI系统，装在F-4战斗机上，作为该系统的一个升级版AN/APG-76(V)，是采用三天线对消干涉技术实现动目标检测和定位，并装配在F-16战斗机。此外，F-22战斗机和F-35战斗机也分别使用了具备多通道SAR-GMTI功能的AN/APG-77和AN/APG-81；(3)德国FGAN研制的AER和PAMIR系统[47–49]，其中，前者具备四通道的SAR-GMTI的功能，后者具有Scan-GMTI的工作模式。部分典型的机载多通道SAR-GMTI系统的实装图如图1–1所示。(a)AN/APG-76(b)AN/APG-77(c)AN/APG-81图1–1典型的机载多通道SAR-GMTI系统Figure1–1Thetypicalairbornemulti-channelSAR-GMTI.相比于机载SAR-GMTI系统，星载SAR-GMTI系统的飞行高度更高，而且不受国界线等影响，能够远程地探测运动目标，在多个国家均已得到了大力的发展，成为战场侦察和情报搜集的重要手段。目前，在星载多通道SAR-GMTI系统中，主要典型的有：(1)德国DLR的TerraSAR-X[63,85]，通过在航迹方向产生多个虚拟相位中心的方式，对运动目标进行检测和定位；(2)德国TanDEM-X星载系统[64,66,86]，可与TerraSAR-X组成双星系统；(3)加拿大的Radarsar-2[16,58]，通过交替子孔径收发技术形成多个虚拟的相位中心，从而抑制杂波；部分典型的星载多通道SAR-GMTI系统的实装图如图1–2所示。相比于国外对SAR-GMTI的研究，国内的研究起步相对较晚。从二十世纪九十年代以来，国内的不少研究所和高校在SAR-GMTI方面都有深入的研究，如中国科学院电子学研究所、中电集团14所、西安电子科技大学、国防科技大学等，并取得了一些有价值的研究成果。国内在机载SAR-GMTI雷达系统研制、信号处理等方面已经取得了许多重大
上海交通大学博士学位论文第一章绪论(a)TerraSAR-X(b)TanDEM-X(c)Radarsat2图1–2典型的星载多通道SAR-GMTI系统Figure1–2Thetypicalspacebornemulti-channelSAR-GMTI.1.2.2SAR/SAR-GMTI干扰研究现状1.2.2.1SAR干扰研究现状随着SAR雷达的不断发展，针对SAR雷达的对抗技术也日益引起了雷达和电子对抗界的重点关注。根据干扰能量来源的不同，SAR干扰主要包括无源干扰和有源干扰。虽然无源干扰具备易于实现和成本低等特点，但是开展的研究也不多，因为干扰效果有限。常见的无源干扰有箔条干扰[87]、角反射器干扰[88]、反雷达伪装网干扰[89]和隐身材料干扰[90]等。然而，有源干扰具备灵活性高、干扰样式多、干扰效果好等特点，是科研工作者在SAR干扰领域中的研究和发展的重点。按照干扰的实施方式的不同，SAR干扰主要包括噪声压制干扰和欺骗干扰。噪声压制干扰通过干扰机对SAR系统发射大功率的干扰信号，使其在SAR成像处理中无法得到清晰的目标图像，妨碍SAR雷达获取到地面场景的有用信息，从而实现干扰SAR雷达系统的功能[21,22]。噪声压制干扰对SAR系统的侦察依赖度低，具有易实现和实用性强的特点，在早期的SAR电子战中得到了较多的应用和发展，但是由于SAR成像处理具有较高的二维匹配滤波增益，而噪声干扰的非相干性使得该类干扰需要很大的发射功率才能实现对SAR雷达的有效干扰。为了弥补此类噪声干扰的非相干的缺点，出现了部分相干压制干扰技术。黄洪旭等[91]提出了部分相干压制干扰技术，该方法采用调制信号脉间时延以及保留脉内相位相干性的方法形成噪声干扰信号，从而可在SAR图像中形成压制干扰区域，在一定程度上降低了干扰功率需求。而欺骗干扰是干扰机通过对截获的雷达信号进行卷积调制等操作生成相参的干扰信号，以期经SAR成像处理?
【参考文献】：
期刊论文
[1]对SAR-GMTI的灵巧遮蔽干扰方法研究[J]. 周阳,毕大平,房明星,沈爱国. 现代雷达. 2016(09)
[2]HJ-1-C卫星合成孔径雷达载荷的设计与实现[J]. 禹卫东,杨汝良,邓云凯,赵凤军,雷宏. 雷达学报. 2014(03)
[3]SAR-GMTI匀速运动虚假场景干扰信号快速生成方法[J]. 林晓烘,薛国义,刘培国. 国防科技大学学报. 2013(06)
[4]SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法[J]. 吴晓芳,王雪松,梁景修. 宇航学报. 2012(10)
[5]SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法[J]. 吴晓芳,梁景修,王雪松,焦逊. 宇航学报. 2012(06)
[6]对合成孔径雷达的步进移频干扰[J]. 黄洪旭,黄知涛,吴京,周一宇. 宇航学报. 2011(04)
[7]虚假场景SAR欺骗式干扰技术及实时性分析[J]. 孙光才,周峰,邢孟道,保铮. 西安电子科技大学学报. 2009(05)
[8]等离子体隐身技术在SAR对抗中的应用[J]. 吴晓芳,刘光军,代大海,邢世其,卢焕章. 现代雷达. 2008(07)
[9]对SAR的虚假动目标干扰技术研究[J]. 吕波,冯起,张晓发,袁乃昌. 现代雷达. 2008(06)
[10]SAR欺骗干扰信号仿真[J]. 张宏荣,唐月生,孙龙. 雷达科学与技术. 2007(06)
博士论文
[1]对多通道SAR分布式协同干扰技术研究[D]. 张静克.国防科学技术大学 2016
[2]合成孔径雷达欺骗干扰方法研究[D]. 赵博.西安电子科技大学 2015
[3]对雷达网的多机伴随式协同干扰技术研究[D]. 张养瑞.北京理工大学 2015
[4]星载合成孔径雷达干扰与抗干扰技术研究[D]. 林晓烘.国防科学技术大学 2014
[5]对SAR/InSAR侦察与干扰方法研究[D]. 刘庆富.国防科学技术大学 2013
[6]SAR-GMTI雷达干扰技术研究[D]. 朱燕.西安电子科技大学 2012
[7]SAR-GMTI运动调制干扰技术研究[D]. 吴晓芳.国防科学技术大学 2009
[8]机载多通道SAR-GMTI处理方法的研究[D]. 吕孝雷.西安电子科技大学 2009
硕士论文
[1]基于GPU的目标电磁散射弹跳射线法[D]. 周鹏.西安电子科技大学 2014
[2]合成孔径雷达干扰及干扰效能评估研究[D]. 张孝乐.电子科技大学 2006
本文编号：3226140
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–1典型的机载多通
用而闻名于世，其可采用三天线对消干涉技术实现动目标检测和定位；(2)美国AN/APG[42,43]火控雷达系列，AN/APG-76是最早的机载SAR-GMTI系统，装在F-4战斗机上，作为该系统的一个升级版AN/APG-76(V)，是采用三天线对消干涉技术实现动目标检测和定位，并装配在F-16战斗机。此外，F-22战斗机和F-35战斗机也分别使用了具备多通道SAR-GMTI功能的AN/APG-77和AN/APG-81；(3)德国FGAN研制的AER和PAMIR系统[47–49]，其中，前者具备四通道的SAR-GMTI的功能，后者具有Scan-GMTI的工作模式。部分典型的机载多通道SAR-GMTI系统的实装图如图1–1所示。(a)AN/APG-76(b)AN/APG-77(c)AN/APG-81图1–1典型的机载多通道SAR-GMTI系统Figure1–1Thetypicalairbornemulti-channelSAR-GMTI.相比于机载SAR-GMTI系统，星载SAR-GMTI系统的飞行高度更高，而且不受国界线等影响，能够远程地探测运动目标，在多个国家均已得到了大力的发展，成为战场侦察和情报搜集的重要手段。目前，在星载多通道SAR-GMTI系统中，主要典型的有：(1)德国DLR的TerraSAR-X[63,85]，通过在航迹方向产生多个虚拟相位中心的方式，对运动目标进行检测和定位；(2)德国TanDEM-X星载系统[64,66,86]，可与TerraSAR-X组成双星系统；(3)加拿大的Radarsar-2[16,58]，通过交替子孔径收发技术形成多个虚拟的相位中心，从而抑制杂波；部分典型的星载多通道SAR-GMTI系统的实装图如图1–2所示。相比于国外对SAR-GMTI的研究，国内的研究起步相对较晚。从二十世纪九十年代以来，国内的不少研究所和高校在SAR-GMTI方面都有深入的研究，如中国科学院电子学研究所、中电集团14所、西安电子科技大学、国防科技大学等，并取得了一些有价值的研究成果。国内在机载SAR-GMTI雷达系统研制、信号处理等方面已经取得了许多重大
上海交通大学博士学位论文第一章绪论(a)TerraSAR-X(b)TanDEM-X(c)Radarsat2图1–2典型的星载多通道SAR-GMTI系统Figure1–2Thetypicalspacebornemulti-channelSAR-GMTI.1.2.2SAR/SAR-GMTI干扰研究现状1.2.2.1SAR干扰研究现状随着SAR雷达的不断发展，针对SAR雷达的对抗技术也日益引起了雷达和电子对抗界的重点关注。根据干扰能量来源的不同，SAR干扰主要包括无源干扰和有源干扰。虽然无源干扰具备易于实现和成本低等特点，但是开展的研究也不多，因为干扰效果有限。常见的无源干扰有箔条干扰[87]、角反射器干扰[88]、反雷达伪装网干扰[89]和隐身材料干扰[90]等。然而，有源干扰具备灵活性高、干扰样式多、干扰效果好等特点，是科研工作者在SAR干扰领域中的研究和发展的重点。按照干扰的实施方式的不同，SAR干扰主要包括噪声压制干扰和欺骗干扰。噪声压制干扰通过干扰机对SAR系统发射大功率的干扰信号，使其在SAR成像处理中无法得到清晰的目标图像，妨碍SAR雷达获取到地面场景的有用信息，从而实现干扰SAR雷达系统的功能[21,22]。噪声压制干扰对SAR系统的侦察依赖度低，具有易实现和实用性强的特点，在早期的SAR电子战中得到了较多的应用和发展，但是由于SAR成像处理具有较高的二维匹配滤波增益，而噪声干扰的非相干性使得该类干扰需要很大的发射功率才能实现对SAR雷达的有效干扰。为了弥补此类噪声干扰的非相干的缺点，出现了部分相干压制干扰技术。黄洪旭等[91]提出了部分相干压制干扰技术，该方法采用调制信号脉间时延以及保留脉内相位相干性的方法形成噪声干扰信号，从而可在SAR图像中形成压制干扰区域，在一定程度上降低了干扰功率需求。而欺骗干扰是干扰机通过对截获的雷达信号进行卷积调制等操作生成相参的干扰信号，以期经SAR成像处理?
【参考文献】：
期刊论文
[1]对SAR-GMTI的灵巧遮蔽干扰方法研究[J]. 周阳,毕大平,房明星,沈爱国. 现代雷达. 2016(09)
[2]HJ-1-C卫星合成孔径雷达载荷的设计与实现[J]. 禹卫东,杨汝良,邓云凯,赵凤军,雷宏. 雷达学报. 2014(03)
[3]SAR-GMTI匀速运动虚假场景干扰信号快速生成方法[J]. 林晓烘,薛国义,刘培国. 国防科技大学学报. 2013(06)
[4]SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法[J]. 吴晓芳,王雪松,梁景修. 宇航学报. 2012(10)
[5]SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法[J]. 吴晓芳,梁景修,王雪松,焦逊. 宇航学报. 2012(06)
[6]对合成孔径雷达的步进移频干扰[J]. 黄洪旭,黄知涛,吴京,周一宇. 宇航学报. 2011(04)
[7]虚假场景SAR欺骗式干扰技术及实时性分析[J]. 孙光才,周峰,邢孟道,保铮. 西安电子科技大学学报. 2009(05)
[8]等离子体隐身技术在SAR对抗中的应用[J]. 吴晓芳,刘光军,代大海,邢世其,卢焕章. 现代雷达. 2008(07)
[9]对SAR的虚假动目标干扰技术研究[J]. 吕波,冯起,张晓发,袁乃昌. 现代雷达. 2008(06)
[10]SAR欺骗干扰信号仿真[J]. 张宏荣,唐月生,孙龙. 雷达科学与技术. 2007(06)
博士论文
[1]对多通道SAR分布式协同干扰技术研究[D]. 张静克.国防科学技术大学 2016
[2]合成孔径雷达欺骗干扰方法研究[D]. 赵博.西安电子科技大学 2015
[3]对雷达网的多机伴随式协同干扰技术研究[D]. 张养瑞.北京理工大学 2015
[4]星载合成孔径雷达干扰与抗干扰技术研究[D]. 林晓烘.国防科学技术大学 2014
[5]对SAR/InSAR侦察与干扰方法研究[D]. 刘庆富.国防科学技术大学 2013
[6]SAR-GMTI雷达干扰技术研究[D]. 朱燕.西安电子科技大学 2012
[7]SAR-GMTI运动调制干扰技术研究[D]. 吴晓芳.国防科学技术大学 2009
[8]机载多通道SAR-GMTI处理方法的研究[D]. 吕孝雷.西安电子科技大学 2009
硕士论文
[1]基于GPU的目标电磁散射弹跳射线法[D]. 周鹏.西安电子科技大学 2014
[2]合成孔径雷达干扰及干扰效能评估研究[D]. 张孝乐.电子科技大学 2006
本文编号：3226140
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