【摘 要】
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常规弹药战斗部爆炸破片是典型的高机动微小目标,战斗部爆炸后其破片速度迅速衰减,分布范围大概在100m/s至3000m/s之间,它们的大小尺寸通常在直径6mm之内,容易造成雷达回波散射截面积的闪烁变化。另外,由于破片目标具有高速和机动性的特点,在信号传输周期中的频谱会引起距离偏移和多普勒频率偏移。针对以上常规弹药战斗部爆炸破片探测的难点,本文开展了基于连续波雷达的技术研究和系统设计。技术上主要克服了
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常规弹药战斗部爆炸破片是典型的高机动微小目标,战斗部爆炸后其破片速度迅速衰减,分布范围大概在100m/s至3000m/s之间,它们的大小尺寸通常在直径6mm之内,容易造成雷达回波散射截面积的闪烁变化。另外,由于破片目标具有高速和机动性的特点,在信号传输周期中的频谱会引起距离偏移和多普勒频率偏移。针对以上常规弹药战斗部爆炸破片探测的难点,本文开展了基于连续波雷达的技术研究和系统设计。技术上主要克服了传统雷达对高机动微小目标的观测时间分辨率不足的缺点,并且在设计的雷达系统上能够对高机动微小目标实现有效探测。本文的工作内容概括如下:第一,对高机动微小目标的动力学和电磁散射特性进行分析,通过分析典型的破片目标动力学特性与电磁散射计算方法,得到其数学模型和电磁散射特性。第二,本文在线性调频连续波雷达的基础上,详细研究了其回波信号处理算法,并可以测量出多目标的运动状态,紧接着针对高机动微小目标的特性,为了提高系统的时间分辨率和测量精度,提出了一种改进的信号发射形式和子带分割算法。第三,根据常规弹药战斗部爆炸破片的探测需求,分析了雷达系统各个模块的参数指标,并开展了基于常规弹药战斗部爆炸破片的雷达系统的搭建、调试以及实验的研究。最后,本文进行外场测试以验证实际雷达系统工作的有效性,实验结果表明设计的雷达系统可以对高机动微小目标实现有效的探测和监控。
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