2022年第1期文章目次

2022, 44(1):1-8. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.001

[摘要](4914) [HTML](0) [PDF 20.10 M](342)

摘要:
极化雷达具有全天时全天候对目标和场景进行观测的优势,在诸多领域得到广泛应用。极化雷达作为一种多通道系统,不同极化通道间的交叉耦合和通道不平衡等非理想因素会使目标极化散射矩阵存在测量误差,进而影响对目标散射的解译性能。文中以人造目标为研究对象,利用极化测量误差模型和相干极化目标分解开展了极化测量误差对散射解译性能的影响研究。以Krogager分解为例,推导了三面角、二面角、偶极子和螺旋体等基本散射体的极化目标分解分量与测量误差源的解析表达式,给出了分解特征参数的变化曲线图,揭示了极化测量误差对散射解译性能的影响机理。在此基础上,基于“开拓者”无人机暗室实测数据开展定量分析。当Krogager分解误差小于10%时,要求极化隔离度小于-23dB,极化通道幅度不平衡和极化通道相位不平衡分别小于3dB 和8.4°。研究工作为极化雷达系统参数设计等提供了指导。

2 北斗导航系统在机动雷达零值标定中的应用

郝田义

2022, 44(1):9-14. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.002

[摘要](5075) [HTML](0) [PDF 4.61 M](145)

摘要:
针对北斗导航系统在机动雷达零值标定中的应用问题,文中首先采用最小二乘法进行卫星定位系统的定位计算,然后,结合全球定位系统的实时载波相位差分技术,提出零值标校方法;最后通过对设备的合理安装及相应的标校流程设计,完成距离、角度零值的快速标定。研究结果表明:该定位方法可以满足追踪测量雷达系统的工作要求,尤其是针对零值、俯仰零值以及方位零值的标定。

3 旋翼型无人直升机非线性飞行动力学模型与实验研究

陈　玲

2022, 44(1):15-20. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.003

[摘要](5055) [HTML](0) [PDF 7.77 M](121)

摘要:
以转旋型无人直升机为研究对象,文中对其飞行动力学进行了数学建模,针对主尾桨、旋翼、机身、垂尾以及平尾创建气动力学模型,根据各部件力矩及气动力,通过微分方程模拟运算机体运动姿态,实现对旋翼型无人直升机非线性飞行动力学模型的创建。把飞行控制系统、遥控遥测软件、后台模型解算、前台仿真控制台集成为一个完整的闭环系统,降低仿真系统复杂性,提高仿真有效性。在进行旋翼型无人直升机起飞、航路飞行、着陆仿真试验时,旋翼型无人直升机在飞行过程中侧偏较小,实际飞行航线基本覆盖给定航路。这表明该文对旋翼型无人直升机非线性动力模型具有较高的置信度,这对控制律设计、仿真验证比较适合,仿真系统实时性达到预期效果。

4 基于计算机视觉的雷达遮蔽角测量系统设计与实现

崔　金，田　龙，秦宇杰，安雨剑，冯　珂

2022, 44(1):21-26. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.004

[摘要](5087) [HTML](0) [PDF 12.40 M](342)

摘要:
传统雷达遮蔽角测量方法耗时长、精度低,难以满足快速准确进行雷达遮蔽角测量需求。文中基于计算机视觉测角原理,设计了雷达遮蔽角自动测量系统的总体结构和应用模式,提出了相机畸变矫正、安装误差补偿、轮廓识别提取等关键环节的实现方法,并与传统测量方法进行了对比验证。测试结果表明,基于计算机视觉的雷达遮蔽角测量方法能够大幅提高测量效率,精度满足应用需求。

5 基于阴影检测的视频SAR运动目标速度估计方法

尚士泽，吴福伟，周　洋

2022, 44(1):27-32. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.005

[摘要](5095) [HTML](0) [PDF 7.42 M](115)

摘要:
针对视频合成孔径雷达(SAR)成像中运动目标速度估计,提出一种基于阴影检测的运动目标速度估计方法。首先,将相邻帧SAR图像进行对消获得对消图像,通过图像处理方法对阴影进行检测;然后,利用区域分块方法对阴影进行定位;最后,利用阴影区域像素累积方法估计运动目标的距离向速度和方位向速度。该方法避免了直接对运动目标的检测和参数估计,降低了检测复杂度,仿真实验结果验证了本算法的有效性。

6 基于天平一号A星的雷达RCS快速标定方法研究

魏明山，张　强，张振标，吴　剑，陈　鹏

2022, 44(1):33-38. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.006

[摘要](4952) [HTML](0) [PDF 10.16 M](168)

摘要:
以我国首颗在轨运行的反射式雷达标校卫星———天平一号A星为研究对象,通过雷达实时测量的卫星距离、方位角和俯仰角数据,推导出雷达视线角度简化计算公式,采用最小均方差法计算出天平一号A星的安装方位角,并通过对比暗室实测数据插值结果和雷达实测结果,得到雷达散射截面积(RCS)的标定修正值,实现雷达系统RCS测量值的快速标定。针对高频段雷达在RCS测量过程中出现的测量数据和标定数据符合性差的现象,提出了基于最小均方差和相关系数双判决准则的自校准方法,对暗室实测数据进行修正,进而实现高频段雷达RCS测量数据的有效标定,此方法也适用于无法获取卫星标定数据的雷达测量设备。通过基于天平一号A星RCS快速标定方法的研究,有效推动了我国多型靶场测量雷达的RCS定标和精度鉴定工作,产生了良好的经济军事效益。

7 基于改进残差网络的雷达辐射源多标签识别

乔　洁，岳晓军

2022, 44(1):39-44. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.007

[摘要](5086) [HTML](0) [PDF 6.87 M](110)

摘要:
针对现有的雷达辐射源识别方法具有低信噪比情形下识别精度低、无法识辩多个辐射源等缺点,文中提出融入注意力机制的残差网络用于雷达辐射源多标签识别。首先,利用残差网络学习过程数据的时序特征并提取相应的深层特征;然后,引入注意力机制对提取的特征进一步地分类和识别;最后,在雷达辐射源数据集上进行仿真实验。结果表明所提的 Atten-Resnet模型不但可以在多标签条件下进行雷达辐射源的准备识别,而且在信噪比为6dB时仍然可以保持95%以上的准确率。Atten-Resnet模型具有较高的实用性和较强的鲁棒性。

8 分布式频率源体制对频率源模块MTBF的要求分析

李　归，王春霖

2022, 44(1):45-48. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.008

[摘要](5000) [HTML](0) [PDF 5.34 M](119)

摘要:
采用分布式频率源已经成为雷达系统设计中的一种发展趋势。分布式频率源体制改变了雷达阵面组成及功能任务剖面,进而对频率源可靠性分析提出了新的要求。文中以频率源分布化后的影响为例,在满足阵面重大故障平均间隔时间(MTBCF)要求的前提下,分析了相较于集中式频率源体制,分布式频率源体制对频率源模块平均故障间隔时间(MTBF)的要求。通过该文分析,能够对分布式频率源的可靠性设计提供指导建议。

9 基于纹理分解和联合回归分析的SAR图像超分辨率

闾　枫，刘红敏

2022, 44(1):49-55. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.009

[摘要](4902) [HTML](0) [PDF 15.42 M](133)

摘要:
为了有效利用合成孔径雷达(SAR)图像丰富的地物纹理信息以解决现有超分辨率算法对SAR图像进行超分辨时有限的性能,提出了一种基于纹理分解的联合优化回归器算法用于低分辨率SAR图像的超分辨任务。该算法通过对低分辨率SAR图像和重构的高分辨率图像在局部和全局视角下的联合优化并辅以图像纹理信息来有效生成高质量的高分辨SAR图像。基于多种评价方法,在模拟数据集和真实数据集上开展实验。实验结果表明:所提算法强于其他典型的超分辨率算法。

10 基于机载双基地雷达多干扰抑制算法研究

夏德平，张　良，吴　涛，孟祥东

2022, 44(1):56-64. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.010

[摘要](4995) [HTML](0) [PDF 8.53 M](113)

摘要:
为了解决雷达主瓣干扰尤其是多个主副瓣干扰同时抑制的难题,文中提出一种基于机载双基地协同的主副瓣干扰同时抑制算法。首先利用稀疏恢复技术估计出的干扰角度二维信息构建阻塞矩阵来遮蔽主瓣干扰,然后采用空时自适应处理算法来抑制副瓣干扰,最后针对多个主瓣干扰混叠无法全时域对消问题,将多个主瓣干扰逐个回退释放出来分别抑制,从而实现了全部主瓣干扰的抑制。仿真结果表明,该方法在抑制两个副瓣干扰的同时实现对两个主瓣干扰抑制,目标信噪比损失3dB左右。该方法实现多个主副瓣干扰同时有效抑制,提升目标尤其是与主瓣干扰同方向目标的检测能力。

11 基于对等式的系统误差修正航迹关联算法

张天舒，李寅龙

2022, 44(1):65-70. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.011

[摘要](4907) [HTML](0) [PDF 3.90 M](82)

摘要:
将对等式结构应用于多传感器目标数据关联,提出了对等结构下系统误差修正航迹关联算法。针对雷达受外界影响造成系统误差的问题,实现时间精同步后,利用对等结构可通信协作的优势在高低精度节点间建立误差修正模型,补偿低精度节点参数误差,并利用灰关联法完成航迹关联。仿真表明:该算法能够对低精度节点的极径、方位角、俯仰角数据进行有效的误差修正,在目标密集、杂波干扰环境中以较高正确率稳定关联。

12 改进后向投影算法在地质雷达混凝土裂隙成像中的应用

任　非

2022, 44(1):71-76. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.012

[摘要](5022) [HTML](0) [PDF 10.25 M](138)

摘要:
采用地质雷达系统对混凝土裂隙进行成像扫描,对于监测和预防混凝土内部的裂隙具有重大的意义。针对传统后向投影算法存在一定的缺陷,易受杂波干扰,得到混凝土裂隙的成像分辨率和清晰度较差,提出了一种改进后向投影算法来获得高分辨率的混凝土裂隙成像,该方法主要是采用多次累积叠加的方法对成像点之间的互相响应性进行相关分析, 抑制了杂波的干扰,然后采用电磁波衰减补偿系数对所得结果进行补偿,从而提高了裂隙成像的分辨率。利用改进后向投影算法对地质雷达在地铁站的混凝土裂隙进行成像与检测,所得的结果与工程现场实测的裂隙一致,证明了改进后向投影算法在地质雷达混凝土裂隙成像中的有效性和实用性。

13 改进萤火虫算法在雷达伺服电机控制中的应用

于国庆，韩庆峰，李宏哲

2022, 44(1):77-82. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.013

[摘要](4996) [HTML](0) [PDF 5.37 M](92)

摘要:
由于开关磁阻电机(SRM)特殊的双凸极结构,在运行过程中会产生较大的转矩脉动,文中考虑开关角对SRM转矩脉动的影响,在转矩分配函数控制方法的基础之上,采用改进人工萤火虫算法对SRM开关角进行优化,设计一种基于改进萤火虫算法的转矩分配函数控制方法。该方法以铜耗与转矩脉动率作为优化目标,利用改进萤火虫算法的寻优能力,对开关角进行优化。仿真实验表明:该方法在工况1000 r/min下,相较于传统转矩分配函数控制策略,转矩脉动率减小了5.3%,在2000 r/min 下,减小了5.23%。

14 雷达供电系统架构可靠性研究

张　科，季少卫

2022, 44(1):83-89. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.014

[摘要](4877) [HTML](0) [PDF 4.56 M](137)

摘要:
针对雷达供电系统架构可靠性分析,提出了雷达供电系统架构的定义和分类方法;基于可靠性理论,分别建立了直接型架构和能量管理型架构的可靠性模型;推导了电力系统体系结构的基本可靠性、任务可靠性、重大故障平均间隔时间(MTBCF)和平均无故障工作时间(MTBF)的解析表达式,为雷达供电系统架构的可靠性分析提供了理论依据和计算方法。理论分析证明了能量管理型架构的MTBCF大于直接型架构的MTBCF。通过工程实例验证,只有能量管理体系结构满足系统可靠性指标的要求,验证了该文提出的可靠性分析方法的有效性。该文提出的供电系统架构分类和系统可靠性计算方法,为供电系统架构的优化设计提供了理论依据,具有较大的理论和工程应用价值。

15 一种新的雷达绕线电缆热设计方法及实现

夏　艳，方晓鹏，黄　斌

2022, 44(1):90-95. DOI: 10.16592/j.cnki.1004-7895.2022.02.015

[摘要](4932) [HTML](0) [PDF 17.62 M](143)

摘要:
随着雷达阵面设备功率密度和组装密度的提高,绕线层内射频同轴电缆的散热问题日益严峻。文中提出一种采用雷达阵面大板和液冷组件直接作为热沉的冷却方式,用于解决雷达绕线层电缆的散热。文中给出了该热设计的具体过程,说明了阵面电缆热设计的实现方法及实测结果,并与自然散热方式进行了对比。实测数据证明了该方法的准确性,可作为有源相控阵雷达等密集空间内射频同轴电缆热设计的一种可信、有效的手段。

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