2021年第11期文章目次

2021, 43(11):1-8.

[摘要](5167) [HTML](0) [PDF 12.37 M](393)

摘要:
针对分布式机会阵雷达多功能一体化条件下信号处理高性能、高效能与高灵活兼顾的需求,基于拟态计算技术,提出了拟态信号处理方法,对算粒抽象、构件实现、互连结构、存储结构以及处理流程等进行了设计,并在由现场可编程门阵列、数字信号处理以及PowerPC等组成的异构计算平台上构建了拟态信号处理验证系统,最后针对空时自适应处理、脉冲多普勒以及大斜视合成孔径雷达成像等典型分布式机会阵雷达工作模式对拟态信号处理方法的性能、灵活性、计算正确性以及重构效率等进行了全面验证。验证结果表明:拟态信号处理方法在有效提升信号处理性能的同时,能够获得分布式机会阵雷达多种工作模式下信号处理的高灵活性。

2 局部建模融合全局相关的SAR变体图像目标分类方法

凌旭峰，杨红卫

2021, 43(11):9-14.

[摘要](5162) [HTML](0) [PDF 10.32 M](495)

摘要:
基于自注意力的ViT模型在合成孔径雷达(SAR)图像目标识别方面取得良好效果,但是在SAR变体图像数据集上的分类识别效果未达预期,原因是SAR变体图像具有类内差别大、类间差别小、分类难度大等特性。文中首次使用改进的基于自注意力的T2T-ViT模型(融合卷积神经网络和ViT 特性)进行SAR变体图像识别,该模型可以提取并融合局部细节信息和全局分布信息,实现对细节特征丰富、复杂分布的目标的分类识别。模型开发训练过程中使用了一些改进方法,一是降低图像通道数量以降低网络规模,二是数据增强训练以提高模型的准确率和鲁棒性,三是通过网络初始参数设定、学习率优化调整等技巧提升T2T-ViT网络训练效果。实验数据集选取MSTAR公开数据集的变体子集T72_variants_SAR,模型训练收敛后,使用模型对SAR图像测试样本分类识别。实验结果显示:与ViT模型相比,T2T-ViT模型有着更高的准确率和更强的泛化能力。通过文中方法,T2T-ViT模型参数规模低、计算量小、模型训练速度快,这些优点使模型部署到嵌入式系统中成为可能,为模型投入实际使用奠定了技术基础。

3 雷达参数级智能化抗干扰研究及应用

谭怀英，张鹏，贺青，李宏

2021, 43(11):15-22.

[摘要](5435) [HTML](0) [PDF 17.01 M](512)

摘要:
在雷达和电子对抗装备智能化水平相同的条件下,由于电子对抗具有攻击主动和能量优势的特点,雷达方处于劣势地位。因此,雷达需采取比电子对抗更高的智能化水平来进行应对。文中讨论了雷达抗干扰智能化水平分级标准,分析了不同智能化水平下雷达在感知-决策-进化中的技术特点。针对间歇采样干扰的主要威胁场景,提出一种自适应波形参数对抗方法,使得雷达在对抗中占据主导地位。

4 基于多智能体网络的自适应遗传蜂群推理算法

马艳琴，赵慧雅

2021, 43(11):23-29.

[摘要](5087) [HTML](0) [PDF 3.94 M](172)

摘要:
针对复杂战场环境中的意图推理问题,首先构建能够表示目标信息及相互间关系的基于多智能体的意图推理网络,将目标意图推理问题转化为复杂网络中的最优推理路径搜索问题;然后,在基本人工蜂群算法的基础上,引入遗传算法中的遗传变异交叉等思想,并结合改进的食物源自适应策略,提出一种自适应遗传蜂群推理算法;最后,通过实验对比,验证了自适应遗传蜂群推理算法在多智能体网络推理中具有比其他算法更优的准确性和收敛性。

5 天波超视距雷达回波边缘效应抑制处理方法

韩彦明，余陈钢，夏新仁，祝志勇

2021, 43(11):30-33.

[摘要](5220) [HTML](0) [PDF 7.84 M](257)

摘要:
天波超视距雷达在探测目标时,由于距离和方位分辨率低,在探测波位边缘,目标距离或方位单元会在短时间内不变化,这种现象被称为回波边缘效应,会直接影响目标跟踪处理和目标航迹运动趋势的判别。文中设计了一种基于保护波束的回波边缘效应抑制处理方法,通过对保护子波束内回波进行数据处理后,消除了因边缘效应产生的目标位置不准确的现象,航迹跨波位跟踪的能力得到较大提高,从而提升了航迹跟踪连续性。

6 国际搜救卫星系统中轨道卫星地面接收站的设计研究

吉雪，陈艳，万千

2021, 43(11):34-38.

[摘要](5338) [HTML](0) [PDF 13.90 M](417)

摘要:
经过40年技术发展,国际搜救卫星系统(COSPAS-SARSAT)以其反应迅速、准确可靠、使用方便等优点广泛应用于航海、航空以及个人遇险救助行动中。由于静止轨道卫星系统技术局限和低轨道卫星系统空间资源不足,目前COSPASSARSAT已把利用中轨道卫星系统开展搜救业务作为下一代发展方向。为了提高搜救效率,保障COSPAS-SARSAT安全稳定运行,需设计建设中轨道卫星地面系统。文中着重介绍了中国中轨道卫星地面接收站的设计建设,不仅可实时确定示位标报警位置,也可支持处理新型航空遇险安全跟踪示位标报警。仿真结果表明:该设计将充分覆盖中国任务控制中心服务区和中国搜救责任区。该研究对中轨道卫星技术相关标准和业务规范的制定具有积极作用。

7 卫星遥感雷达参数现场原位校准技术综述

赖欣

2021, 43(11):39-45.

[摘要](5031) [HTML](0) [PDF 5.16 M](227)

摘要:
文中介绍了卫星遥感雷达参数现场原位校准技术,该技术指标包括总体指标及分系统指标两部分,文中重点分析并改进了雷达分系统的单项指标校准方法;同时,对传统校准方法存在的问题提出改进措施。基于整体的校准以及间接耦合的方法,要先拆掉卫星遥感雷达设备再进行外场校准,此时将会产生一些不良影响,所以需要消除这些影响。静态校准和动态校准是改进雷达综合指标的原位校准方法,对于静态校准来说,转换速度值为频率值,并在具有极高准确度的全站仪中接收雷达的静态测角以及测距数据;对于动态校准来说,基于有轨遥控式移动靶车与高精准差分GPS测量系统相结合,从而在校准雷达测量精度范围之内实现动态测角并确保测距准确度。

8 基于STK/Matlab的预警系统探测能力分析

韩双连，施岩龙，陈子昂

2021, 43(11):46-50.

[摘要](5411) [HTML](0) [PDF 7.68 M](168)

摘要:
探测能力是雷达预警仿真系统的重要评估指标,在效能评估体系中具有重要作用。STK仿真软件是实现三维可视化仿真的一条重要途径,但仅使用STK软件会存在分析效率不高且结果不够直观的缺点。为解决这些问题,文中基于STK与Matlab提出了一种快速、简便的互联式仿真计算分析方法,并根据雷达作用距离方程给出了基于目标全空域静态雷达散射截面特性库的系统探测效能计算分析方法。结合某仿真作战需求,介绍了该仿真分析方式及计算方法在实际预警系统中的应用,为预警系统的作战研究提供了有力支撑。

9 基于计算机神经网络的雷达自适应抗干扰优化算法研究

陈志超

2021, 43(11):51-56.

[摘要](5310) [HTML](0) [PDF 5.36 M](285)

摘要:
反向传播(BP)神经网络算法能准确有效地对电子对抗干扰效能进行评估,并已获得理论和实践验证,但其存在训练时间长、收敛速度慢的缺陷。文中基于计算机BP神经网络,主要针对如何快速、准确计算出雷达自适应优化数值进行了大量分析,发现唯有将神经网络计算方式引入自适应优化计算方法才可以得出结果,最终按照实际情况再对该值进行修改,以此减少过程时间,提高收敛速度,增强评估时效性。在计算机大环境相同的运行程序条件下,就时间代价而言,BP神经网络跟踪的处理耗时比波形捷变提升了一个数量级,比波形固定的计算方法提升了两个数量级。通过计算神经网络映射数值,能够进一步对雷达抗干扰性能进行计算和测评。研究表明:倘若设定评分指标不变,BP神经网络法的雷达抗干扰效能指标要优于传统加权评估法。

10 基于共享阵列的集成雷达和通信波形设计

李志伟

2021, 43(11):57-62.

[摘要](5314) [HTML](0) [PDF 4.72 M](186)

摘要:
为了减少频谱和硬件资源对雷达发射过程的消耗,文中提出了三种用共享阵列发射雷达和通信波形的方法。利用最小范数优化法合成不同方向的雷达和通信波形,利用此方法形成的发射波束图具有低旁瓣电平和较高的峰均功率比。因此,在最小范数优化的基础上提出迭代优化法来设计恒模发射波形。为了进一步降低由设计的等模波形形成的发射波束图的旁瓣电平,对每个发射波形的幅度进行迭代优化,最终得到幅度加权迭代优化法。数值结果表明:所设计的发射波形能同时完成雷达和通信功能,并能形成低旁瓣电平的发射波束图。

11 基于fg-growth算法的大数据频繁项集挖掘方法

张婷曼，牛奕翔，李娜

2021, 43(11):63-67.

[摘要](5045) [HTML](0) [PDF 5.36 M](284)

摘要:
针对大数据中频繁项集挖掘方法存在的问题,提出一种基于fg-growth算法的大数据频繁项集挖掘方法。该方法首先使用最大最小标准化线性函数,对大数据进行离散化、归一化、异常值检测等相关性处理;然后,基于贪心策略均衡节点负载和通信量,完成节点优化;最后,经过数据库和 TID 表格之间的转化得到高频项集数据库用于数据供给,以确定最大合并候选项目阶次和产生候选项目,并对其进行分类累加,将结果与支持度之间进行判断,从而得到高频项集。实验结果表明:在相同实验条件下,设计方法的 F1值、可扩展性以及算法运行时间均优于传统方法。

12 某型雷达可伸缩天线结构设计

赵承三，陈建平

2021, 43(11):68-72.

[摘要](5219) [HTML](0) [PDF 18.92 M](412)

摘要:
文中采用一种结构新颖的天线结构形式解决了大口径雷达应具备的高机动能力的设计难点。可伸缩天线结构设计突破了传统设计思路,通过全铝骨架结构设计、阵面反射网、线缆的随动折叠及天线精确定位设计技术,并采用仿真与试验测试相结合的方法,解决了大口径雷达天线运输超限及超重问题。该天线结构的成功研制对后续类似大型雷达天线结构的设计具有一定的借鉴作用及参考价值。

13 星载 SAR 天线平面度分配与控制

汪奕，解正康

2021, 43(11):73-78.

[摘要](5220) [HTML](0) [PDF 8.20 M](289)

摘要:
合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率的成像雷达,为了保证良好的电性能,需控制其在轨展开后的全阵面平面度。文中以某星载 SAR 天线系统为研究平台,分析了影响其在轨展开后全阵面平面度的各个环节。通过对比各平面度分配的方法,最终选用方和根法来对该平面度各组成环进行指标分配,并采取一定的措施对各组成环进行严格的指标控制,通过仿真计算及实际测量进行指标比对,验证了分配方法及控制策略的可靠性。

14 基于干扰观测器的快速刀具直线伺服系统的增量滑模控制

周磊，许艺严，刘新成，万其，林健

2021, 43(11):79-83.

[摘要](5015) [HTML](0) [PDF 7.49 M](221)

摘要:
针对快速刀具直线伺服系统在实际加工过程中存在参数变化、摩擦力、切削力等不确定性干扰,为提高系统在周期性输入信号作用下的跟踪精度,提出一种基于干扰观测器的增量滑模控制方法。设计干扰观测器对不确定性干扰进行有效估计和抑制,在增量滑模控制中通过将上一时刻控制量叠加到当前控制量中实现增量式控制,从而较好地降低抖振。仿真结果表明:与传统滑模控制方法相比,采用基于干扰观测器的增量滑模控制方法有效解决了快速刀具直线伺服系统在周期性干扰作用下的跟踪问题,提高了系统的跟踪精度和抗干扰性能。

15 两种磁路结构的高速磁调谐滤波器设计

冯辉煜，王津丰，靳来昌，赵梓芃，隋明明

2021, 43(11):84-88.

[摘要](5025) [HTML](0) [PDF 10.22 M](344)

摘要:
文中对影响磁调谐滤波器调谐速度的因素进行了分析,针对涡流损耗、调谐线圈电感、磁滞损耗这三个妨碍磁调谐器件调谐速度提高的主要因素,采用低涡流、低电感、低磁滞设计技术,基于相同的体积、功耗设计了叠片和块状两种磁路,在9 GHz~10 GHz内均实现了高速调谐(≤310 μs/GHz),给出了磁调谐带阻滤波器的典型响应曲线和调谐速度测试曲线,并对其实验结果进行了对比分析,实例证明了该设计方案的有效性。该研究对高速磁调谐滤波器的多样化设计具有一定指导意义和参考价值。

16 雷达数字化工艺设计与管理应用实践

周槿，袁路花，张柳

2021, 43(11):89-93.

[摘要](5306) [HTML](0) [PDF 16.50 M](420)

摘要:
提出了一种适应雷达研制模式的、面向三维设计模型的工艺设计与管理系统架构,从系统架构、建设思路、设计开发等方面开展了雷达数字化工艺设计与管理系统研究,实现以工艺物料清单为主线的工艺数据组织、以结构化为目标的工艺数据管理、以任务为驱动的工艺设计过程管理,并在雷达产品中进行了深入地应用与实践,满足了基于模型设计技术在雷达产品研制过程中的应用和日益提高的工艺管理要求,有效提升了雷达产品的工艺设计效率和质量。

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