【摘 要】
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掌握制空权是现代战争取得胜利的关键保障,而弹载制导雷达作为导弹的“眼睛”,是三维战场的中坚力量。但随着无源技术的快速发展,制导雷达面临的射频暴露威胁逐步增大。因此,在保证雷达对目标探测、定位与跟踪的基本功能性需求的同时,还必须考虑其射频隐身性能。本文围绕单发多收(SIMO)模式的弹载制导雷达射频隐身技术展开研究,主要工作如下:(1)研究了制导雷达的射频隐身表征参量与测角原理。首先,介绍了四种常见的
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掌握制空权是现代战争取得胜利的关键保障,而弹载制导雷达作为导弹的“眼睛”,是三维战场的中坚力量。但随着无源技术的快速发展,制导雷达面临的射频暴露威胁逐步增大。因此,在保证雷达对目标探测、定位与跟踪的基本功能性需求的同时,还必须考虑其射频隐身性能。本文围绕单发多收(SIMO)模式的弹载制导雷达射频隐身技术展开研究,主要工作如下:(1)研究了制导雷达的射频隐身表征参量与测角原理。首先,介绍了四种常见的射频隐身表征参量,包括截获距离、截获因子、截获概率和截获球半径,并设计了计算截获球半径的图形用户界面。然后,研究了基于Kullback–Leibler(KL)散度的射频隐身波形表征参量。最后,详细讨论了三种经典的雷达测角算法原理及其测角性能的影响因素。(2)研究了探干一体化射频隐身波形设计。首先,描述了雷达与干扰机的相关性并给出基于波形设计的一体化系统框图。然后,构建了一体化波形的探测、压制干扰与射频隐身性能的表征参量。接着,分析了四种基于单一调制的低截获概率雷达波形的时频特性与模糊特性;并沿用“波形组合”的思想,设计了两类(四种)基于复合调制的一体化波形,并从其探测、干扰与射频隐身性能等角度进行详细的仿真对比分析。最后,针对所设计的一体化波形,综合考虑波形的峰值旁瓣电平比、距离分辨率、马氏距离与KL散度,设计了一种探干一体化射频隐身波形选择算法。通过对11种波形的仿真对比分析,表明所给算法具有较优的一体化波形选择能力和较好的鲁棒性。(3)研究了SIMO模式的复合制导雷达角度测量方法。首先,对探干一体化回波信号进行预处理并构建回波信号的测角模型,包括利用卫星工具包搭建SIMO模式的测角场景。然后,针对LFM-Barker码回波预处理信号,分析了三类基于子空间结构的算法的测角性能,并利用四阶累积量ML-AP算法进行当前时刻的角度估计。接着,构建敌我双方之间的空间结构模型,设计了一种基于惯性导航(INS)技术的跟踪测角算法,完成下一时刻的角度预测。最后,通过测角置信度计算与联合修正方法,完成测角更新。通过对固定时刻和制导跟踪全流程的仿真对比分析,表明所给算法在低信噪比下具备较优的测角性能且可以有效地解决多值性(模糊)问题。
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