双/多基地雷达具有抗电子侦察与干扰、抗反辐射导弹、抗低空入侵和反隐身的潜力,美国已部署的导弹防御系统包括多部相同型号雷达和多部频率交叠的雷达,具备形成双/多基地雷达系统的潜力,联合多个接收站所得信息通过信息融合可获取更全面的目标信息,故导弹防御系统利用双/多基地雷达实现对弹道目标的探测、识别和抗干扰有着显著的优势。目标微动特征是当前学术界公认的弹道中段目标识别的有效特征之一,论文以弹道导弹攻防对抗为背景,以双基地微动模型—微多普勒曲线检测—微动特征提取为技术路线,采用理论分析、电磁计算和动态仿真相结合的方法,系统深入地研究了弹道中段目标的双基地微动建模、特性分析和特征提取等问题。论文的主要研究工作包含以下三个方面。在弹道中段目标双基地雷达散射特性分析和微动建模方面,分析并导出了平底锥弹头和钝头双锥弹头的双基地散射中心与尾翼锥柱体弹头的双基地尾翼散射中心,建立了进动平底锥弹头和进动钝头双锥弹头的双基地微动模型与自旋和进动尾翼锥柱体弹头的双基地尾翼散射中心的微动模型,利用电磁计算软件获得的各弹头模型的双基地电磁散射系数验证了这些微动模型。1.对平底锥弹头,利用物理光学法分析了其双基地散射中心,锥底平面的双基地散射中心位于双基地角平分线在锥底投影与锥底边缘的交点,导出它们与双基地角平分线上单基地散射中心位置一致的结论,并由此推广确定了钝头双锥弹头和钝头多锥组合体的双基地散射中心。对尾翼锥柱体弹头,将尾翼引入的单基地散射中心位于尾翼的尖端和尾翼与弹体结合部这一结论推广,导出了尾翼引入的双基地散射中心仍位于这些特殊位置的结论。2.对进动平底锥弹头,揭示了锥底平面的双基地散射中心会在锥底边缘上滑动,由此建立了滑动型双基地散射中心的运动轨迹模型,微分后得到其微多普勒模型,模型简化后均与双基地角平分线单基地微动模型相似。对进动钝头双锥弹头,将进动平底锥弹头的微动模型加以推广,得到了其微动模型。对尾翼锥柱体弹头,当其自旋或进动时尾翼引入的双基地散射中心在弹体上位置不会变化,由此建立了自旋和进动时尾翼散射中心的双基地微动模型,简化后同样与双基地角平分线单基地微动模型相似。3.利用电磁计算软件获得了X波段内多个频点下平底锥弹头、钝头双锥弹头和尾翼锥柱体弹头的双基地电磁散射系数。对平底锥弹头和钝头双锥弹头,推导了它们进动时对应的静态入射和散射的方位和俯仰角的计算方法,提出了进动无尾翼弹头双基地微动分析方法,并动态仿真验证了进动无尾翼弹头的微动模型,即验证了其双基地散射中心。对尾翼锥柱体弹头,分别推导了其自旋和进动时对应的静态入射和散射的方位和俯仰角的计算方法,提出了自旋和进动尾翼弹头双基地微动分析方法,同样动态仿真验证了自旋和进动尾翼弹头的微动模型,即验证了双基地尾翼散射中心,而且总结了其微多普勒特性。在弹道中段目标双基地微多普勒曲线检测方法方面,分析了基于Hough变换的参数估计方法的优缺点,指出了由于散射中心强度的起伏特性未知导致Hough变换难以确定检测门限,提出了采用基于粒子滤波的检测前跟踪(PF-TBD)算法检测散射中心运动轨迹和微多普勒曲线的方法。1.对双基地微多普勒时频图的微多普勒曲线检测,将微多普勒曲线视为目标运动轨迹,建立了目标运动模型和观测模型,提出了基于PF-TBD算法的微多普勒曲线检测方法,并用电磁散射数据仿真的微多普勒时频图验证了该检测方法的有效性。2.利用电磁散射数据验证了双基地HRRP序列图同时包含散射中心的运动轨迹和微多普勒信息。对双基地HRRP序列图的微多普勒曲线检测,将散射中心运动轨迹视为目标运动轨迹,建立了目标运动模型和观测模型,提出了基于PF-TBD算法的运动轨迹和微多普勒曲线检测方法,分析了不同信噪比时该方法的检测性能,并用电磁散射数据和GTD模型仿真的HRRP序列图验证了该检测方法的有效性。在弹道中段目标双基地微动特性分析和特征提取方面,针对利用进动无尾翼弹头的双基地散射中心运动轨迹和微多普勒信息估计全部进动和结构参数这一难题,开展了基于Hough变换的双基地微动模型参数估计的理论分析,双基地微动模型的降维方法,双基地雷达进动弹头的特征提取这三方面研究。1.用数值方法证明了Hough变换难以同时提取非正弦运动轨迹模型/微多普勒模型中除进动周期和初始角外的结构和角度参数,综合利用由对称散射中心获得的降维后运动轨迹模型和微多普勒模型可有效估计降维模型所含参数,而结构/角度参数已知时,综合利用未降维运动轨迹模型和微多普勒模型亦可有效估计角度/结构参数。2.基于利用对称散射中心进行运动轨迹模型/微多普勒模型降维这一需求,分析了非正弦运动轨迹/微多普勒模型的特性,得到了判定对称散射中心的存在性和识别它们的方法,结合钝头多锥组合体模型分析了微动模型降维的条件和方法。3.通过仿真验证了弹头尺寸、距离分辨率、进动角、雷达平均视线角和信噪比5个因素导致某些情况下Hough所得的运动轨迹类型错误,但可依靠其微多普勒曲线的特性来判定其类型,提出了宽带双基地雷达进动弹头的特征提取方法,分析了不同信噪比下进动和结构参数估计误差,并通过两个仿真实例验证了该方法的有效性。论文提出的弹道目标双基地微动模型,微多普勒曲线检测方法和宽带双基地雷达进动弹头的参数估计方法丰富了微动目标雷达信息处理体系,对弹道导弹微动识别具有重要的现实意义。