专栏:雷达电子战仿真、试验与评估2022(2);2022(3)

发刊词

         雷达电子战建模与仿真技术在相关武器装备论证、设计、研发、定型、试验、训练等阶段发挥着不可替代的作用。雷达及其对抗装备本身技术的发展,以及大数据分析、数字孪生、智能建模、虚实一体等建模仿真新途径的出现,给雷达电子战仿真、试验与评估注入了新的活力。

本次出版《雷达电子战仿真、试验与评估》专栏,我们通过期刊搭建平台,吸引更多的专家学者共同致力于雷达电子战仿真、试验与评估研究,推动雷达电子战仿真、试验与评估研究的发展,实现学术层面的交流互通以及研究成果的共享,努力为雷达电子战仿真应用提供重要的技术支持与储备。

本次专栏内容十分丰富,包括了先进雷达及其对抗系统建模、组网雷达融合处理建模、雷达目标特性建模、雷达对抗试验设计与评估方法等。在此,我们对关心并支持本专栏出版的各位领导、组稿专家,以及积极参与专栏征文活动的所有作者表示衷心的感谢!

雷达电子战仿真、试验与评估是一个既传统又新兴的研究领域,其在雷达电子战装备全生命周期的深度应用,必将为雷达及其对抗装备的性能提升,为电磁空间作战能力提升提供重要支撑。当然,这一领域的发展还需更多同仁精诚合作,相互促进,相信经过大家共同的努力,必将迎来新一轮发展。

 

 

                                         专栏主编:艾小锋

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  • 1  基于GNSS的无源雷达定位能力分析
    郑雨晴,艾小锋,徐志明,赵锋,肖顺平
    2022, 20(2):97-105. DOI: 10.11805/TKYDA2021126
    [摘要](147) [HTML](57) [PDF 2.72 M](2289)
    摘要:
    基于全球导航定位系统(GNSS)的无源雷达是当前研究的热点。在基于距离和的定位方法中,GNSS自身的时间同步误差和定位误差会降低定位精确度,考虑这些误差并结合全球四大GNSS的信号特性和参数测量能力,推导了三维空间多发多收距离和定位精确度表达式以及克拉美罗下界(CRLB)。选取不同卫星和接收站数量进行了仿真分析,揭示了卫星数量、接收站数量与定位精度之间的关系。当忽略卫星位置误差时,接收站数量增长带来的定位精确度增长百分比对于任意辐射源数量为定值;若卫星位置误差增大,增加接收站数量对于定位精确度的改善程度会降低。所得结论可以为基于GNSS的无源雷达辐射源选取与接收站布站提供理论参考。
    2  基于组件的雷达信号及数据处理仿真方法
    刘晓斌,吴其华,赵锋,艾小锋
    2022, 20(2):147-153. DOI: 10.11805/TKYDA2021325
    [摘要](133) [HTML](45) [PDF 4.36 M](2201)
    摘要:
    不同体制雷达系统的信号及数据处理在共性功能模拟和特性功能刻画之间存在矛盾问题。基于组件化设计思想,将雷达信号处理及数据处理仿真划分为天线模拟、目标回波功率计算、脉冲压缩、参数测量、航迹起始、跟踪滤波、调度策略等28个组件。通过参数选择实现不同体制雷达特性功能模拟组件的设置,并对共性功能组件复用,实现了相控阵、机扫、无源探测等多种雷达体制的功能级仿真。对各组件进行功能测试,验证了组件化设计方法的可行性。
    3  关于Huynen目标参数与目标最佳极化关系的讨论
    徐志明,艾小锋,李永祯,赵锋
    2022, 20(2):154-158. DOI: 10.11805/TKYDA2020684
    [摘要](67) [HTML](30) [PDF 3.15 M](2196)
    摘要:
    Huynen目标参数和最佳极化(OPs)是极化信息处理中两个基本概念。最佳极化在Poincare球上的分布根据Huynen目标参数的特征角可以细分为“针型”、“帽型”和“叉型”三种形态,目前尚缺乏完善的讨论。本文基于Kennaugh矩阵推导了目标的最佳极化,讨论了Huynen目标参数与最佳极化的对应关系。然后,基于三种最佳极化的分布形态讨论了几种典型结构目标的极化特性,可以为雷达极化学研究人员建立更清楚的概念。
    4  组网雷达融合处理模板设计与拓展
    吴静,艾小锋,徐志明,赵锋,谢晓霞
    2022, 20(2):119-126. DOI: 10.11805/TKYDA2021341
    [摘要](88) [HTML](32) [PDF 1.71 M](2198)
    摘要:
    组网雷达数据融合处理具有场景广泛、算法多样、参数可控等特点。针对传统融合处理系统开发存在的开发周期长、系统设计复杂度高等难题,在融合处理组件化设计基础之上,采用开放、可重构架构设计了组网融合处理通用模板。基于组件的低耦合性,使得只需修改部分组件而非新建整个系统就能便捷地实现系统的自由拓展,拓展内容包括新增组件算法和新增融合模板。相对于重构整个系统,独立易懂的组件拓展操作降低了系统复杂度和对开发人员的能力要求。仿真实验实现了两类拓展,结果表明设计切实可行,提高了新算法集成效率,增强了组网融合处理系统的场景适应能力。
    5  面向认知对抗的学习训练与仿真评估系统设计
    安红,张朔,赵耀东,高由兵,杨莉
    2022, 20(2):133-139. DOI: 10.11805/TKYDA2021332
    [摘要](294) [HTML](26) [PDF 3.22 M](2586)
    摘要:
    针对认知电子战装备面临的作战场景复杂多样、真实数据难以获取、实战训练成本高昂等问题,为满足认知电子战系统方案论证、关键技术研究需求,将人工智能技术与系统仿真技术相结合,通过建立认知电子战装备及其典型作战对象的信号级模型,以及模拟电子战装备与作战对象在复杂电磁环境下的信息交互过程,构建面向未来战场认知对抗的学习训练与仿真评估系统。本文对系统的功能、体系结构、工作流程和关键模块/模型等方面进行了详细介绍,并对系统应用实例进行了分析。从应用效果看,系统可为认知电子战的智能算法模型训练、装备作战能力仿真试验评估提供研究手段。
    6  雷达目标双基地散射特性研究进展
    艾小锋,徐志明,邱梦奇,赵锋,肖顺平
    2022, 20(2):106-118. DOI: 10.11805/TKYDA2021310
    [摘要](215) [HTML](40) [PDF 6.60 M](2429)
    摘要:
    随着同步技术和高性能计算的发展,双/多基地雷达的“四抗”优势逐渐得以实现,双/多基地雷达成为当今雷达领域关注的焦点。雷达目标的双基地散射截面积(RCS)、双基地散射中心、双基地极化等特性与目标单基地散射特性相比,具有显著的差异。只有深刻理解雷达目标双基地散射特性才能充分挖掘双/多基地雷达在目标检测、特征提取与识别方面的潜力。因此,雷达目标双基地散射特性是一个亟需深入研究的方向。论文总结了雷达目标双基地散射特性研究的最新成果,为后续研究提供一定的借鉴。
    7  自卫干扰位置可控式ISAR假目标合成方法
    潘小义,艾夏,刘佳琪,陈吉源,肖顺平
    2022, 20(2):140-146. DOI: 10.11805/TKYDA2021327
    [摘要](67) [HTML](30) [PDF 2.18 M](2136)
    摘要:
    为提高逆合成孔径雷达(ISAR)图像欺骗干扰的逼真度,基于点散射调制模板构建了自卫式干扰(SSJ)条件下位置可控二维假目标干扰信号模型,研究了调制坐标、坐标偏移量以及转速对二维假目标图像合成的影响。理论分析表明,在雷达截获信号的快时间域增加与纵向调制坐标及偏移量对应的时延可以控制假目标的纵向位置;而在慢时间域增加与横向调制坐标及偏移量对应的相位变化因子可控制假目标的横向相对位置;调制转速则使得假目标图像发生横向扩展或压缩。仿真实验结果验证了理论分析的正确性,表明本文位置可控式ISAR假目标干扰信号合成方法有效,且干扰功率要求较低。
    8  雷达信号处理模块组件化设计与仿真
    彭玲玉,吴其华,刘晓斌,赵锋,肖顺平
    2022, 20(2):127-132. DOI: 10.11805/TKYDA2021336
    [摘要](104) [HTML](98) [PDF 2.05 M](2163)
    摘要:
    为有效提高雷达系统仿真效率,本文提出了一种雷达信号处理模块组件化设计方法。所提方法首先根据雷达信号处理各流程的独立性建立信号处理功能组件库;在此基础上根据所仿真雷达对象进行组件的选择与拼接可灵活构建出所需信号处理模块。最后通过基于Visual Studio 2013平台中构建的雷达组件化信号处理模块的系统试验证明了所提方法的有效性。
    9  无人机集群对多雷达参数测量的影响效应
    欧阳佳康,周永坤,饶彬
    2022, 20(3):200-207. DOI: 10.11805/TKYDA2021344
    [摘要](302) [HTML](58) [PDF 3.15 M](2137)
    摘要:
    为验证无人机(UAV)集群电子对抗的效果,针对集群本体、集群压制干扰、集群转发干扰、集群相干干扰对多雷达参数测量的影响机理进行了探讨,并重点分析了信噪比、干信比、目标回波与UAV本体回波幅值比等影响因素。首先基于贪心算法对UAV干扰资源进行资源分配,然后通过仿真分析了几种干扰方式对雷达参数测量的影响。实验结果表明:集群本体对雷达的影响效果较小,主要原因是UAV体积小,回波功率低;集群压制干扰由于增大了检测阈值,使多雷达的目标检测概率大幅降低;集群转发干扰能产生大量假目标,导致雷达测角误差较大;集群相干干扰可使雷达测角偏离主波束方向,形成角度欺骗。综合分析,压制干扰、转发干扰和相干干扰这3种干扰方式运用在集群干扰中都具有较好的干扰效果。
    10  基于AHP-PCA的雷达导引头抗干扰能力评估方法
    邱梦奇,徐志明,艾小锋,赵锋
    2022, 20(3):235-240. DOI: 10.11805/TKYDA2021353
    [摘要](50) [HTML](21) [PDF 698.94 K](2215)
    摘要:
    多专家评价是评估雷达系统抗干扰能力的传统有效手段,但存在不同专家水平高低、偏好不同引起的评价失准问题。该文将层次分析法(AHP)与主成分分析法(PCA)相结合,提出了保证多专家群体决策一致性的AHP-PCA方法。将AHP-PCA运用于雷达导引头抗干扰能力评估,得到不同专家对于同一环境下的导引头系统抗干扰能力评价的综合结果,并定量描述该综合评价结果的群体决策一致性。结果表明AHP-PCA方法可以减少评价失准问题的影响,降低由于专家偏好不同导致的评价的主观性,具备工程应用价值。
    11  钝角二面角全极化双基地RCS统计建模
    朱义奇,赵艳丽,艾小锋,徐志明,赵锋
    2022, 20(3):218-227. DOI: 10.11805/TKYDA2022002
    [摘要](64) [HTML](43) [PDF 8.05 M](2311)
    摘要:
    钝角二面角结构在目标的隐身特性中发挥着重要作用,但其双基地特性尚不明确。采用电磁仿真与统计建模相结合的方法,从频域、空域、极化域和统计分布角度对其双基地散射特性进行分析。研究表明,在电尺寸较小时,双基地散射增强特性并不明显,单/双基地RCS概率密度分布差异大,共极化的双基地RCS概率密度分布呈现双峰特性,为此提出了双对数正态分布模型,取得了理想拟合效果;在电尺寸较大时,共极化的双基地前向散射特性增强明显,单/双基地RCS概率密度分布相似,符合对数正态分布和卡方分布。所揭示规律对钝角二面角结构的利用具有参考意义。
    12  宙斯盾雷达典型信号处理方法仿真分析
    沈健君,刘晓斌,艾小锋,赵锋,李永祯
    2022, 20(3):228-234. DOI: 10.11805/TKYDA2021314
    [摘要](65) [HTML](48) [PDF 1.93 M](2167)
    摘要:
    宙斯盾雷达使用的典型信号脉内多载频具有抗截获和抗干扰的突出优势,但其信号处理方法还不是非常明确。以脉内四载频信号为例,对其信号特性及处理方式进行了研究,基于检测概率最优原则提出了可能存在的处理方法,给出了处理框架和流程,特别是对存在瞄准式干扰的情况,采用干扰检测算法剔除受干扰子脉冲,通过信号级仿真比较了两种处理方法在不同场景下的检测性能优劣,所得结论为脉内多载频信号的处理应用提供参考。
    13  无线传感网络中基于探测包的多径路由
    刘小强
    2022, 20(3):292-296. DOI: 10.11805/TKYDA2020184
    [摘要](44) [HTML](31) [PDF 2.16 M](2090)
    摘要:
    多径路由是应对无线传感网络(WSNs)的链路质量差的重要技术。现存的构建多径路由依赖集中运算或迭代的分布式运算,消耗大量的运行时间。为此,提出基于探测包的多径路由(EPMR)。EPMR路由先利用探测包的传输,收集局部拓扑信息。依据接收探测包的到达时间,设置端口优先级,优先考虑端口优先级的节点参与路由。一旦参与了一条路径,节点不再参与源节点与目的节点间的其他路径,进而保证多径间的不相交性。仿真结果表明,提出的EPMR提升了数据包传输成功率,缩短了运行时间。
    14  前向散射雷达目标回波特性实验
    徐志明,王国玉,郑雨晴,张林宇,艾小锋
    2022, 20(3):195-199. DOI: 10.11805/TKYDA2021339
    [摘要](131) [HTML](35) [PDF 6.02 M](2467)
    摘要:
    前向散射雷达是一种双基地角接近180°的特殊体制双基地雷达,它通过捕获目标穿越基线时引起的回波起伏变化实现目标的检测,因此对前向散射雷达目标回波特性的研究至关重要。以暗室实测的前向散射雷达回波数据为基础,分析了球体、二面角、三面角、圆柱体雷达目标前向散射场与辐射场相干叠加的综合效应,得出雷达目标进入前向散射区,回波幅度先减小后小幅反弹的规律。该文可以增进对前向散射雷达目标回波特性的认知,为目标检测与识别提供支撑。

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