2019年第41卷第10期文章目次

王明宇

2019, 41(10):1-7.

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摘要:
雷达与目标之间的探测-反探测对抗是一个典型性的作战博弈问题,博弈是其本质和核心特征。随着主要作战对手智能反探测博弈技术手段的发展,传统雷达探测技术已很难有效应对。文中从作战博弈的思维和视角出发,提出雷达智能博弈探测的技术概念,给出了其观察-判断-决策-行动(OODA)博弈过程的基本模型,并结合干扰-反干扰问题的分析,围绕建立可解释、可理解、鲁棒的智能算法,探讨了智能行为、智能判断、智能决策等关键问题的研究思维与方法。

2 智能雷达的内涵与外延辨析

周峰 , 陈春晖 , 沈齐 , 吴洪 , 贾军帅 , 卢雨祥

2019, 41(10):8-13.

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摘要:
从分析智能以及人工智能的内涵和特征入手,探讨了新一代人工智能技术的发展及其军事应用,基于仿生学的观点提出了智能雷达的概念定义,初步梳理了智能雷达的技术体系和分级分类标准;对比分析了智能雷达与认知雷达、软件化雷达、无人值守雷达的主要特点,分别辨析了相应的区别和联系。文中是对智能雷达内涵和外延开展的系统性研究,对于把握智能雷达的本质、明确研究重点、制定发展路线具有先导意义。

3 网络化雷达现状及技术发展趋势

徐洋 , 袁振涛 , 朱景雷 , 田明宏

2019, 41(10):14-18.

[摘要](10235) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
随着新的作战对象和作战样式的出现,以及作战环境更加复杂,仅依靠单个雷达节点的能力已经越来越难以满足新的作战需求。文中针对网络化雷达这一新体制雷达开展研究,通过分析国外网络化雷达系统发展现状、趋势及关键技术,总结对我国网络化雷达技术发展的经验启示,为我国网络化雷达系统发展提供技术参考。

4 人工智能驱动下的雷达发展思考

吴亿锋 , 程宇峰 , 邓晓波 , 汤俊

2019, 41(10):19-23.

[摘要](10073) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
智能化雷达在现有雷达技术的基础上,利用人工智能技术及先进的信号处理技术,赋予雷达自主的感知、决策、学习、执行和协作能力,从而提升其对复杂环境的感知能力及对目标的探测能力。文中针对人工智能驱动下的雷达技术发展问题,首先,分析了人工智能技术在雷达系统中的应用现状;然后,结合人工智能技术以及雷达信号处理技术的发展,从大数据、多平台协同、多源信息融合、人机混合增强以及自主智能感知等方面对人工智能驱动下的雷达发展趋势进行探讨;最后,结合人工智能驱动下的雷达发展趋势,提出了有针对性的发展建议,并进行总结。

5 战术弹道导弹反雷达识别突防策略研究

罗玉安 , 丁建江 , 张晨 , 施端阳

2019, 41(10):24-29.

[摘要](10157) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对导弹预警系统弹头识别机理与方法,采用战术与技术相结合的研究方法,在分析单枚战术弹道导弹反雷达识别突防策略的基础上,提出了向心集火攻击、多弹道密集协同突防以及多弹联合协同反雷达识别的综合突防策略。在一定程度上解决了战术弹道导弹易被发现、易被识别和易被拦截的困境,拓展了战术弹道导弹的作战样式、攻击范围和突防能力,给导弹预警系统弹头识别带来严峻挑战。

6 一种新型无人机高分SAR 信号非均匀混合采样技术

夏正欢 , 赵志龙 , 李科 , 张涛 , 刘敦歌 , 石慧峰 , 岳富占 , 彭涛

2019, 41(10):30-34.

[摘要](10390) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
无人机高分辨合成孔径雷达(SAR)系统具有较大的信号频率带宽,根据奈奎斯特采样定律,雷达接收机需要超高速采样的ADC芯片。由于超高速采样率的ADC芯片的采样量化位数较低、功耗较高、成本昂贵,直接采用超高速采样ADC芯片对无人机高分辨率SAR回波信号进行采样接收不是最优方法。文中提出一种新型的非均匀混合采样技术用于对无人机高分辨率SAR回波信号进行采样接收,通过优化无人机SAR系统的信号收发时序,利用325 Msps采样率的ADC芯片即可对频率带宽为2 GHz的雷达回波信号进行采样接收,保证雷达回波的相位扰动与旁瓣电平满足应用需求。仿真实验表明:2 GHz带宽的Ku-SAR系统的回波信号能被采样率为325 Msps的ADC芯片完好采样接收,成像分辨率优于0. 2 m,旁瓣电平控制在-13 dB以下。

7 一种基于自适应滤波的雷达目标跟踪算法

王飞 , 史建涛

2019, 41(10):35-38.

[摘要](10537) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对在复杂环境下基于卡尔曼滤波的雷达目标跟踪中存在的鲁棒性和自适应性较差的问题,研究了一种新的雷达目标自适应鲁棒跟踪算法;通过引入自适应渐消因子,对估计误差协方差和滤波增益矩阵进行在线自适应调整,从而使得滤波算法具备良好的鲁棒性和自适应性,提高雷达目标跟踪的精度。最后,通过仿真对所研究的方法进行了验证。

8 基于高速交换网络的软件化宽带数字阵列处理架构

马晓峰 , 张家沂 , 宋硕硕 , 孔繁 , 盛卫星

2019, 41(10):39-46.

[摘要](9975) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对宽带数字阵列雷达系统的特点,提出了一种以高速路由交换网络与高速点对点数据传输网络为基础的标准化、模块化、可扩展和可重构的软件化通用宽带数字阵列处理架构,并结合某宽带数字阵列雷达系统的实际需要,详细论述了系统的组成、控制信息和海量数据传输的方式、相关功能实现方案和实测验证结果。该系统实现方案可以有效地提高宽带数字阵列雷达系统软硬件协同开发效率,便于新技术快速应用以及雷达系统功能性能的灵活扩展和提升。

9 雷达海上目标双通道卷积神经网络特征融合智能检测方法

苏宁远 , 陈小龙 , 陈宝欣 , 关键

2019, 41(10):47-52.

[摘要](10179) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
受复杂海洋环境影响,基于统计理论的海面目标检测方法由于假设条件不成立,在实际应用中难以实现高性能检测,本文从特征提取分类角度,通过深度学习分类方法对目标和杂波的雷达回波信号进行二元分类,提出了一种基于双通道卷积神经网络(DCCNN)的雷达海上目标智能检测方法。首先,对实测海杂波和目标雷达信号进行预处理,得到信号的时间-多普勒谱和幅度信息;然后,构建DCCNN对预处理得到的数据进行智能特征提取,得到信号的特征向量,并对不同特征提取模型性能进行测试;最后,通过阈值可设的Softmax分类器作为检测器对特征向量进行分类,实现虚警率的控制。测试结果表明:与传统的单通道CNN以及无虚警控制Hog-SVM分类算法相比,基于二维卷积核VGG16和一维卷积核LeNet的DCCNN特征提取模型和softmax分类器可实现更高的检测性能,并可以实现虚警率控制,为复杂海杂波背景下目标智能检测提供了新的技术途径。

10 基于ISAR像的空间目标姿态变化判别方法

程强 , 陈丽 , 侯颖妮

2019, 41(10):53-57.

[摘要](10592) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
空间目标姿态变化判别对于空间攻防作战时密切掌握敌方目标意图具有重要意义。文中研究了基于逆合成孔径雷达(ISAR)像的空间目标姿态变化判别方法,即判断空间目标处于姿态稳定状态还是姿态变化状态。首先,推导了基于ISAR像进行目标姿态变化判别的基本原理;然后,基于图像处理和图像匹配技术提出了ISAR像旋转角度提取方法和目标姿态变化判别方法;最后,利用雷达实测数据验证了文中方法的有效性。

11 基于FPGA的Cholesky分解矩阵求逆

陈晓东 , 李世平 , 何国强

2019, 41(10):58-61.

[摘要](9708) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对在空时自适应处理(STAP)中通常采用Cholesky分解矩阵求逆算法求杂波协方差矩阵的逆矩阵,设计了基于FPGA的并行化Cholesky分解矩阵求逆运算模块的实现架构。该模块分成Cholesky分解子模块、三角矩阵求逆子模块和三角矩阵相乘子模块等三部分,流水执行求逆运算。通过实测与仿真,对矩阵阶数、运算并行度、FPGA占用资源、运算时间和运算精度等要素之间的关系进行了详细分析。

12 基于双AR模型的高频地波雷达信号分离算法

程浩 , 马家园 , 刘国庆

2019, 41(10):62-67.

[摘要](9582) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
高频地波雷达回波信号的频谱主要由一阶峰与二阶谱构成,而这些频谱中蕴含着丰富的海况信息,因此分离其频谱具有重要的理论和现实意义。利用高频地波雷达信号的一阶峰与二阶谱信号的独立性,分别建立不同阶次的自回归(AR)模型。为了估计对应于一阶峰和二阶谱的AR 模型阶数和参数,首先利用自适应原子分裂算法对回波谱进行稀疏估计,得到一阶峰与二阶谱的混合特征根及其由特征根构成的自相关函数的系数;然后,利用特征根的组合构成两个自回归模型,分别计算对应模型的由特征根表示的自相关函数的系数,并将所得到特征根表示的自相关系数逐一进行对比,当所有的特征根表示的自相关系数都近似相等时,则实现对一阶峰和二阶谱的分离;最后,模拟数据及真实的高频地波雷达回波谱信号分离计算验证了该方法的可行性。

13 一种新的雷达辐射源信号识别效能评估方法

杨朝 , 何明浩 , 韩俊 , 冯明月

2019, 41(10):68-73.

[摘要](9867) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对当前雷达辐射源信号识别效能评估研究中指标权重设置不合理、评估技术繁杂、评估者意愿体现不明显等问题,提出一种基于RE鄄I2 VIKOR的雷达辐射源信号识别效能评估方法。该方法基于相对熵对指标进行组合赋权,并对传统VIKOR方法进行改进,定义区间型群体效用值、个体遗憾值与利益比率的计算方法,引入心态指数函数作为综合评估结果的排序准则。仿真分析表明,赋权方法所得权重有效合理,评估者根据个人心态及意愿通过对群体效用值和个体遗憾值的比例关系及心态指数进行实时调整,使评估结果更加符合评估者的实际需求。

14 脉冲雷达测速方法的改进研究

张龙 , 王兴理 , 马婧 , 张琪 , 孙宏

2019, 41(10):74-77.

[摘要](10160) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
雷达测速是通过对目标回波信号的多普勒频率测量来实现的,在大加速度情况下目标回波谱线会出现发散问题,对测速精度造成影响。针对这一情况,提出了一种利用加速度平台进行加速度补偿的方法,在原有的测速回路基础上增加加速度补偿模块,建立了加速度识别和补偿机制,实现测速精度的提高。文中使用MATLAB对所建平台进行建模仿真,仿真结果表明:该算法可以明显提高大加速度下的脉冲多普勒测速精度,且具有较好的实用性和有效性。

15 基于航迹参数估计的雷达测向相对系统误差修正方法

方维华 , 高效 , 董光波

2019, 41(10):78-81.

[摘要](10363) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
采用单雷达加权直线航迹线参数估计模型,计算主、副站雷达观测到的目标航向以及副站相对于主站的测向相对系统误差,并以此结果修正副站其他测量中的方位值。试验结果表明,该方法航迹修正效果理想,对于提高多雷达目标状态估计的一致性和准确性具有重要意义。

16 基于NUFFT方法的二维非周期阵列天线方向图计算

杨磊 , 王侃

2019, 41(10):82-85.

[摘要](10286) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
相控阵天线应用在有限电扫描角度时,采用大间距体制以减少有源通道数量,降低天线成本。由于单元间距大于波长,在可视空域内会出现栅瓣,常采用非周期排列方法分散栅瓣能量降低栅瓣电平。文中提出了一种变距平移错位抑制大间距阵列栅瓣的方法,并介绍了基于二维NUFFT计算该非周期排列阵列天线方向图的方法。分析了影响该算法精度的因素,并通过在拟合虚拟阵列幅相值时通过采用局部坐标系有效减小计算量。通过一个由300个单元组成的非周期阵列方向图计算,对二维NUFFT方法以及累加法进行对比。前者的计算时间仅为后者的0. 9% ,验证了算法的高效性。计算结果显示全空域方向图吻合度高,方向性系数误差仅0. 05 dB,最高副瓣误差仅0. 12 dB,验证了算法的准确性。

17 真空下硬金镀层的低速电接触磨损影响因素

吴礼群 , 陈旭 , 王伟 , 周峻松

2019, 41(10):86-89.

[摘要](10108) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
导电摩擦副在磨损过程中产生较大磨损和较多磨屑,既影响电接触的稳定性又会降低导电环间的绝缘电阻。借助某卫星滑环的结构,导电摩擦副选用铜环电镀硬金的导电环和金银铜锌合金的电刷触点,在真空环境下开展硬金镀层的镀镍层厚度、硬度、表面光洁处理、真空加热处理、通电电流大小对电接触磨损性能影响的研究。研究结果表明:硬金镀层在真空环境下,硬度和真空加热预处理是影响磨损的显著因素,电流大小对磨损有一定影响,镀镍层厚度和光洁处理对磨损无显著影响。

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