直升机目标的雷达特性分析

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直升机机载雷达信号处理技术研究

直升机机载雷达信号处理技术研究第一章：引言随着直升机在现代军事和民用领域的广泛应用，其航电系统的研究和开发也越来越受到关注。

直升机机载雷达信号处理技术作为其中的重要一环，在飞行安全和目标识别方面起着至关重要的作用。

因此，针对直升机机载雷达信号处理技术的研究成为了当前的热点话题。

第二章：直升机机载雷达信号处理技术的概述直升机机载雷达信号处理技术是指将雷达接收到的信号进行处理和解析，以得到有效的信息。

首先，需要对直升机机载雷达的工作原理进行深入理解，才能更好的进行信号处理。

直升机机载雷达的工作原理主要是利用电磁波探测目标，在接收回波信号后，通过信号处理技术来分析目标的信息，从而实现目标识别、追踪、测距等功能。

信号处理技术的目标是满足信号质量要求，尽可能完整地反映目标的信息特征，提高目标的探测和识别精度。

第三章：直升机机载雷达信号处理技术的分类直升机机载雷达信号处理技术可根据不同的处理对象和目的进行分类。

包括以下几类：1. 空时处理技术对雷达接收到的信号进行抗干扰、抑制杂波、增强目标信号响应等空时处理，提高信号质量和信噪比，从而保障雷达的探测性能。

2. 数据处理技术对雷达回波数据进行预处理、特征提取、目标识别等过程，得到目标的位置、速度、方位角度等信息。

3. 图像处理技术将雷达接收到的回波信号转换成雷达图像，并采用图像处理技术分析图像特征，实现目标识别和目标跟踪。

4. 信号压缩技术信号压缩技术是通过对雷达回波信号的压缩处理，减少信号传输开销，提高数据传输效率和速度。

第四章：直升机机载雷达信号处理技术的研究进展近年来，随着计算机技术、数字信号处理技术的不断发展，直升机机载雷达信号处理技术也得到了迅速发展。

其中，空时处理技术是研究的重点之一。

目前，主要研究方向包括抗干扰技术、多普勒速度解算技术、杂波抑制技术、功率谱估计技术等。

其中，多普勒速度解算技术被广泛应用于直升机机载雷达的速度测量和跟踪目标的过程中。

武装直升机雷达散射截面计算及雷达吸波材料影响分析

武装直升机雷达散射截面计算及雷达吸波材料影响分析陈炀;招启军;蒋相闻;蒋勇猛【摘要】为提高直升机雷达散射特性预估的准确性,建立了目标雷达散射特性分析的计算电磁学(Computational electromagnetics method,CEM)方法,并开展了吸波涂层对直升机雷达散射截面(Radar cross section,RCS)特性影响的研究.首先,对复杂目标(例如直升机)进行几何建模和网格划分,获得空间网格单元上的电磁场信息,作为整个电磁场仿真分析的计算基础.然后,通过介质球和涂覆电磁介质导体球的算例对比,分析结合共形技术的时域有限差分法(Finite difference time domain,FDTD)在处理介质物体及涂覆涂层介质物体的有效性,结果表明FDTD方法计算结果与级数解吻合.在此基础上,计算和对比了金属旋翼以及涂覆吸波涂层旋翼的RCS特性,分析了典型方位角入射下全机涂覆前后对RCS特性的影响.研究表明:旋翼表面全涂覆雷达吸波材料(Radar absorbing material,RAM)后对直升机旋翼的RCS抑制效果明显,在全机强散射部位涂覆RAM可以显著地降低RCS特性,涂层的使用在直升机的隐身设计中起到关键的作用.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2019(051)001【总页数】8页(P75-82)【关键词】直升机;旋翼;时域有限差分法;共形技术;涂层;雷达吸波材料;雷达散射截面【作者】陈炀;招启军;蒋相闻;蒋勇猛【作者单位】南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】V218武装直升机凭借火力强、机动性好的卓越性能在争夺低空制空权中发挥着越来越重要的作用，是现代立体合成作战中不可缺少的高技术装备[1]。

飞机气象雷达系统运行原理与信号处理技术分析

飞机气象雷达系统运行原理与信号处理技术分析飞机气象雷达系统是现代民航飞行安全的重要组成部分。

它能够探测到飞机周围的天气状况，如降水、冰雹、雷暴等，为飞行员提供实时的气象信息，帮助他们做出更加明智的飞行决策。

本文将对飞机气象雷达系统的运行原理和信号处理技术进行分析。

首先，我们来了解飞机气象雷达系统的运行原理。

飞机气象雷达系统的主要部分包括天线、变频器、接收机和信号处理器。

系统的整体原理是通过向前发射无线电波，然后接收并处理返回的回波信号。

飞机气象雷达系统使用的是脉冲式雷达技术。

它通过向前发射高频无线电脉冲信号，然后接收并记录回波信号的时间和强度，从而获得目标的距离和反射信号的强度。

这些回波信号可以分析成不同的颜色编码，以表示不同的降水强度。

在飞机气象雷达系统中，天线是其中一个重要的组成部分。

天线发射射频能量，将无线电波发射到大气中。

然后，当无线电波遇到降水或其他物体时，会产生回波信号。

天线接收和传输这些回波信号，并将它们传输给接收机和信号处理器。

接收机是飞机气象雷达系统的核心部分，它负责接收回波信号并进行信号处理。

接收机主要有两个功能：首先，它需要过滤和放大接收到的信号，以便后续的信号处理；其次，它需要将信号转换成数字信号，并将其传送到信号处理器进行分析和解释。

信号处理器是飞机气象雷达系统的关键组件之一。

它负责对接收到的信号进行解码、分析和显示。

信号处理器能够根据信号的强度和时间来确定降水的位置和强度，并将其显示在飞行员的雷达屏幕上。

此外，信号处理器还能够根据飞机的速度和高度等信息，计算出降水的运动方向和速度，为飞行员提供更准确的天气预测。

在飞机气象雷达系统中，信号处理技术起着关键作用。

信号处理技术主要包括滤波、放大、解调和解码等过程。

首先，信号经过滤波器进行滤波，以去除噪声和干扰信号。

然后，信号经过放大器放大，以提高信号的强度和清晰度。

接下来，信号经过解调器，将模拟信号转换成数字信号。

最后，信号经过解码器，将数字信号转换成可视化的图像或数据，如风切变警告等。

32 武装直升机雷达散射特性综合分析研究-蒋相闻(7)

第二十八届（2012）全国直升机年会论文武装直升机雷达散射特性综合分析研究蒋相闻招启军徐国华(南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室，南京，210016)摘要：针对武装直升机雷达散射截面(RCS)的计算特点，将物理光学法和等效电磁流法相结合，建立了一套基于“面元-边缘”的分析方法。

该方法主要通过前置处理、求解计算和分析设计三个模块实现。

在圆锥算例验证本文分析方法有效性的基础上，着重对某武装直升机进行了雷达散射特性仿真，定性和定量的分析了RCS极化、姿态、频率和旋翼响应等特性，研究了直升机的外形特征对RCS的影响规律，给出了安全、注意、警戒、规避和危险五级预警角域，获得了一些可以指导武装直升机隐身设计有价值的结论。

关键词：武装直升机; 雷达散射截面（RCS）; 物理光学法; 等效电磁流法; 综合分析1 引言武装直升机凭借其火力强、机动性好的卓越性能在争夺低空制空权中发挥着越来越重要的作用，是现代立体合成作战中不可缺少的高技术装备。

雷达隐身性能也已成为武装直升机设计要求的一项重要指标，因此减缩强散射源，增强隐身特性，对提高武装直升机生存能力和作战效能有着重要的理论意义和实际价值。

由于保密等原因，目前国外对于飞行器外形隐身研究公开发表的文章相对较少。

西方国家尤其美国从20世纪70年代中期就投入了大量人力和物力开展雷达散射截面（RCS）计算方法的研究和软件的研制，如美国的XPATCH[1]、麦道公司的CADDSCA T[2]和GRECO[3]等软件系统已经达到工程实用阶段，可以对复杂目标进行精确计算分析，在F-117，F-22，RAH-66等飞行器隐身设计中发挥了不可替代的作用。

国内对于复杂目标的隐身技术研究起步较晚，而且大多数是针对固定翼飞行器的雷达散射截面的研究，对于武装直升机这类低速飞行的军事目标的RCS研究并不多见。

苏东林等[4]采用样条函数进行机身外形拟合，估算了某武装直升机的RCS；吴建华[5]使用部件合成法，优化了某直升机RCS 分布；乔倩等[6]利用计算机图形算法，研究了直升机加入调制后的RCS。

简述雷达技术在直升机防撞安全系统的应用

简述雷达技术在直升机防撞安全系统的应用摘要：直升机防撞雷达能观测到飞行轨迹之上的障碍物，是确保直升机高空飞行安全性的精确手段。

直升机防撞雷达应具备分辨率高、扫描空间大、数据更新率快、探测能力强等特点。

笔者根据直升机防撞雷达的技术要点，概述了雷达技术在直升机防撞安全性系统之中的应用，并对该防撞安全性系统的应用展开了探究，对直升机防撞的发展方向具备一定的指导意义。

关键词：直升机；防撞；关键技术据国外有关部门估计，直升机每飞行事故之中，35%与山体、树木等大自然物体碰撞以及与电线、电线杆、建筑物等人造物体碰撞；在危险事故之中，这一比例更高。

高空飞行时除了有与飞行走廊障碍物撞击的危险性之外，当直升机迫降在地面上时，旋翼吹出的大量灰尘会影响甚至全然阻挡飞行员的视线，造成飞行员丧失方向感。

这是直升机特有的现象，最终造成直升机着陆时与未知障碍物爆发碰撞。

本文首先讲解了国外直升机防撞探测设备的发展现状，研究了其技术要点和关键技术，阐述了直升机防撞雷达的发展趋势。

1国外发展现状防止直升机碰撞的技术措施包含电缆剪刀、电磁场探测器、三维数字地图、红外探测器、雷达、毫米波雷达等，毫米波雷达和雷达是比较有潜力的技术措施，正在平行转型。

前者具备全天候、扫描范围大的优点。

后者具备角度分辨率高、线状探测能力强等优点。

国外典型的毫米波防撞雷达有加拿大AMPHITECH的OASYS（现与FLIR并入）等，典型的激光防撞雷达有EADS的Hellas。

美国和欧洲的许多科研机构目前正在分析传感器系统，以帮助直升机安全性着陆，其中传感器包含红外成像设备、毫米波雷达和雷达。

典型的防撞系统主要是SNC公司研发的HALS。

2直升机防撞安全系统的设计要点及关键技术直升机防撞雷达的意义可简单地叙述为在直升机前方空域快速搜索，有充足的空间探测包含电力线在内的各种障碍物，获取三维目标位置信息，以直观、精确的方式为飞行员取得安全性的飞行通道。

2.1设计要点直升机防撞雷达的设计要点包含：高角度、遥远距离分辨率、大扫描空域、高数据更新率等，大目标检测能力和精确的人机界面设计。

直升机放干扰弹的原理

直升机放干扰弹的原理
直升机放干扰弹是一种特殊的电子战手段，用于干扰敌方雷达和通信系统的正常工作。

其原理如下：
1. 电子干扰：直升机会携带一种称为干扰弹的电子干扰设备，通过发射干扰弹来干扰敌方雷达和通信系统。

干扰弹内部含有电子干扰装置，可以产生干扰信号，例如噪声、虚假信号或频率干扰等，用于扰乱敌方雷达和通信系统的正常工作。

2. 非合作性干扰：直升机放的干扰弹是一种非合作性干扰手段，即敌方雷达和通信系统无法感知干扰是来自哪个直升机。

这种非合作性干扰使得敌方系统难以确定真实目标和通信内容，导致其工作效能下降，甚至失去战斗力。

3. 隐身特性：直升机放干扰弹的过程中，雷达信号和通信信号容易被干扰弹吸收、反射或屏蔽。

这种特性使得敌方难以追踪和锁定直升机的位置，增加了直升机的隐身性。

4. 战术应用：直升机放干扰弹通常用于战术行动中的电子干扰任务，例如干扰敌方的雷达系统、导弹制导系统、无线电通信系统等。

通过干扰敌方的电子装备，直升机能够增加自身生存能力并为友军提供更好的战争环境。

总之，直升机放干扰弹的原理是通过发射电子干扰弹，利用干扰信号扰乱敌方雷达和通信系统的正常工作，从而增强自身隐身性和生存能力。

两型武装直升机雷达散射特性计算

收稿日期作者简介蒋相闻(),男,安徽明光人,硕士研究生,研究方向直升机计算流体力学、直升机计算电磁学和直升机空气动力学。

文章编号:1673-1220(2010)04-011-05两型武装直升机雷达散射特性计算蒋相闻,招启军,徐国华(南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室,南京210016)摘要基于物理光学法和等效电磁流法,建立了一套适合于武装直升机的雷达散射特性分析方法,并编制了相应程序。

首先采用尖锥)圆柱体算例对该方法进行有效性验证,然后着重对某两型武装直升机进行了雷达散射特性仿真,分别给出了沿方位角、俯仰角和滚转角三个方向的RCS 计算结果,并通过图表对比分析了RCS 变化规律,获得了一些有指导意义的结论。

关键词雷达散射截面(R CS);数值分析;物理光学法;等效电磁流法;武装直升机中图分类号:V218文献标识码:ACalcu lation on RCS of Two Types of Arm ed H elicoptersJI ANG X iang wen ,Z HAO Q ij un ,X U Guohua(Sc ience and Technol ogy on Rotorcra ft Aero m echanics Labora t ory ,Nan ji ng University ofAeronau tics and Astro nauti cs ,Nan ji ng 210016,Ch i na)A bstra ct Based o n the physica l optics m etho d and the equivalent currents method ,a methodol ogyabo ut characteristics o n radar cross secti on of ar med helico pter has been develo ped .By taking co mb-i nati on mode l of col u mn w it h taper as an exa mp le ,it was sho wed that the method is ef fecti ve to ana -lyze the RCS of co mplex targe.t Then ,calcu latio n and analysis on radar cross secti on of t w o ar m ed helicopters w ith azi m uth angle ,rolli ng angl e and pitch i ng angle were perf or m ed ,then co mpariso ns on RCS were gi ven i n t he several fi gures and tables .A s a resul,t so me mean i ngf ul co nc l usio ns were giv -en .K ey words radar cr oss sectio n ;RCS ;nu merica l analysis ;physical optics ;metho d of equ i va lent cur -rents ;ar med helicopter1引言武装直升机凭借其卓越的低空、超低空机动性能在现代战争中扮演着越来越重要的角色。

直升机雷达回波的动态特性分析

维普资讯
Ｖｏ＿２Ｎｏ．Ｉ３，２Ｆｅｒａｙ，０７ｂｕｒ２０
火力与指挥控制
ＦｒｎｒｌｎｏｉＣｏｔｏｄＣｍｍａｄＣｏｔｏｅａｎｎｒｌ
第３２卷第２期２００７年２月
关键词：升机，达截面，计特性直雷统
中图分类号：ＴＮＯ５９文献标识码：Ａ
ＡｎａｙｉｆＳａｉｔｃｌＣｈａａｔｒｓｉｆＨｅｉｏｔｒＥｃｌｓｓｏｔｔｓｉａｒｃｅｉｔｃｏｌｃｐｅｈｏ
方法及三种标准分布模型，究了直升机动态ＲＳ的统计特征，到了动态ＲＳ对各模型的拟合效果以及ｚ型随视向角研Ｃ得Ｃ模的半自由度分布，后通过建立一简单的旋翼叶片散射模型并对散射中心的周期性运动调制效应进行了讨论，析计算了直最分升机动态回波的谐波特征。
视向角下所有数据样本各自的最大值、小值、最均值和中值的最终平均值。
与频域散射特性进行分析，结果对于直升机的检其测与识别等研究具有较强的实用性。
１机身ＲＣＳ特征分析
根据直升机回波的动态测试数据，直升机的时域对
极大值、极小值、中值等分位值以及均值、准差等，标图Ｉ给出了某直升机ＲＳ随机体方位角的变化特Ｃ

某型直升机动态RCS测量数据分析

关键词：直升机；雷迭散射截面；率；化频极
பைடு நூலகம்
中图分类号：ＴＮ５．２９７５
文献标识码：Ａ
ＡｎａｙｉｆｔｙａｉａｕｉａａｏｌｃｐｔｒＲＣＳｌｓｓｏｈｅｄｎｍｃｍｅｓｒｎｇｄｔｆａｈｅｉｏｅ
１引言
ＲＳ是目标特性研究最重要、基本的一个参Ｃ最
数，目前国外雷达截面理论分析方面已经发展得相当
系，重要的实际意义［。本文以某型直升机为对有１］
象，对其基于某型特性测量设备的ＲＣＳ数据进行了深
ｄｌｔｇｌｗｆｔｅｔｒｅｕａｉａｏｈａｇｔＲＣＳｉａｓｎｌｚｄｎｓｌｏａａｙｅ．
ＫｅｒｓｈｌｏｔｒＲＣＳ；ｒｑｅｃｏａｉｔｏｙｗｏｄ：ｅｉｐｅ；ｃｆｅｕｎｙｌｒｚｉｎｌｐａ
Ｌｉｎｉｎｔｏ～，ｎｎｈ。ＷａｇＬｉｎｏｇ，ａｇＱｉｎａｇＪａｇａＺｅｇＹｏｇｕ，ｎａｄｎ。Ｗｎｏｇ
（．ｏｌｇｆＥｌｃｒｎｃＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎＮａｉｎｌＵｎｖｒｉｆＤｅｆｎｅ１Ｃｌｅｏｅｔｏｉｃｅｃｎｇｎｅｉｇ，ｔａｉｅｓｔｏｎｅｓｅｏｙＴｃｎｌｇＣａｇｈ１０３ＨｕａＣｉａ２Ｕｎｔ３８ｆＰＡ，ｕｙｎ７０３ＨｅａＣｉａｅｈｏｏｙ，ｈｎｓａ４０７，ｎｎ，ｈｎ；．ｉ６８０ｏＬＬｏａｇ４１０，ｎｎ，ｈｎ）

直升机相控阵毫米波防撞雷达信号处理技术浅析

直升机相控阵毫米波防撞雷达信号处理技术浅析摘要：相控阵雷达作为一种新型的体制雷达，具有较高的技术水平，其目标检测和距离、速度测量能力也得到了较好的验证。

目前，相控阵雷达在民用领域已经得到了较为广泛的应用，而在军用领域还处于探索和起步阶段。

本文主要针对直升机相控阵毫米波防撞雷达的信号处理技术进行了研究，提出了一种基于自适应算法和改进FIR滤波器相结合的信号处理方法，该方法能够实现目标距离和速度测量。

关键词：相控阵；毫米波；信号处理相控阵雷达是一种阵列形式的雷达，可以利用多个阵元在空间上的旋转来控制信号发射和接收的角度，从而达到提高雷达系统探测性能的目的。

相控阵雷达可以根据需要调整天线阵元的位置和数目，以实现不同波束之间的切换，从而达到提高雷达性能的目的。

相控阵雷达在民用领域得到了广泛的应用，但在军用领域还处于探索阶段。

目前，相控阵毫米波防撞雷达已经开始用于军用直升机上。

相比于传统的微波、激光雷达，相控阵毫米波防撞雷达具有速度、距离测量范围大、抗干扰性强等优点。

目前，我国相控阵毫米波防撞雷达的研究与应用还处于起步阶段，技术水平不高，所以本文主要研究了相控阵毫米波防撞雷达信号处理技术。

1.相控阵雷达系统结构相控阵雷达系统由阵面组成，阵面由多个单元组成，每个单元上都有一台天线。

相控阵雷达天线阵主要由天线、控制系统、扫描系统、通道转换和电源等部分组成。

天线部分采用单基片微波集成电路（MMIC）制成，它包含了一个微波放大电路、一个低噪声放大器和一个数字微处理器（DSP）。

通道转换部分主要是将接收到的回波信号进行A/D变换，并进行存储和处理。

系统中还需要进行控制电路的设计，包括控制信号的产生、显示和控制信号的输出等。

通道转换部分主要是完成目标回波信号和本振信号的转换，使之能够与数字微处理器所需的数字控制信号相匹配，以满足系统在不同环境下的使用要求。

该雷达采用了宽带扫描方式，在工作频率为33~35GHz的范围内可实现12个通道同时扫描，单脉冲测角分辨率为2.5°，测速分辨率为0.25°/s。

飞机雷达原理

飞机雷达原理
飞机雷达利用雷达波来探测、识别和跟踪飞行中的飞机。

雷达系统由两个主要组件组成：雷达发射器和雷达接收器。

在雷达系统中，雷达发射器会发送脉冲电磁波，通常是无线电波或微波。

这些电磁波会以高速传播，以一定频率和波长发射出去。

当这些电磁波碰到飞机时，一部分波会被飞机的表面物体反射回来。

雷达接收器则会接收到这些反射回来的电磁波，并通过对接收到的波信号进行处理和分析，在雷达屏幕上显示飞机的位置和其他相关信息。

接收器会测量反射回来的波的时间延迟和强度，以确定飞机的距离和速度。

飞机雷达系统采用脉冲雷达工作模式，即按间歇性的脉冲发射电磁波。

每个脉冲发射的电磁波在传播过程中会遇到不同的物体，并将部分波能量散射回到雷达接收器。

接收器会通过分析这些反射回来的波信号，确定飞机的位置、速度和方向。

飞机雷达采用的是主动式雷达系统，即由发射器产生电磁波，然后接收器接收并分析反射回来的波。

相比之下，被动式雷达系统则是利用地面或其他目标上已有的电磁波来进行探测。

总结起来，飞机雷达通过发送脉冲电磁波，并接收和分析反射回来的波信号，来确定飞机的位置、速度和方向。

这种工作原理使得雷达成为航空交通管制、飞行导航和气象预报等领域中的重要工具。

飞机机载雷达系统的目标跟踪与识别

飞机机载雷达系统的目标跟踪与识别飞机机载雷达系统在现代军事和民用航空领域起着至关重要的作用，其中目标跟踪与识别技术更是其核心功能之一。

本文将就飞机机载雷达系统的目标跟踪与识别进行讨论，包括其原理、技术特点和发展趋势等方面。

一、目标跟踪与识别的重要性目标跟踪与识别是飞机机载雷达系统的核心功能之一，它能够帮助飞机实现对目标的精准监测、追踪和识别。

对于军事飞机而言，目标跟踪与识别技术是保障作战效果、确保军事行动成功的重要手段。

对于民用飞机来说，目标跟踪与识别技术则是确保飞行安全、避免空中碰撞的重要保障。

二、目标跟踪与识别的原理飞机机载雷达系统通过发射电磁波束，对目标进行扫描和接收回波信号，然后利用信号处理算法对目标进行跟踪和识别。

目标的跟踪主要通过测量目标的位置、速度和加速度等参数来实现，而目标的识别则通过分析目标的特征、形状和运动规律等来完成。

三、目标跟踪与识别的技术特点飞机机载雷达系统的目标跟踪与识别技术具有以下几个技术特点：1. 高精度：目标跟踪与识别技术能够实现对目标的高精度监测和识别，确保对目标的准确跟踪和定位。

2. 多目标处理：飞机机载雷达系统能够同时对多个目标进行跟踪和识别，实现对多目标的快速响应和处理。

3. 抗干扰能力强：目标跟踪与识别技术具有较强的抗干扰能力，能够在复杂环境下有效地进行目标监测和识别。

4. 实时性强：飞机机载雷达系统可以实时监测和处理目标信息，确保对目标的实时跟踪和识别。

四、目标跟踪与识别技术的发展趋势随着雷达技术的不断发展和创新，飞机机载雷达系统的目标跟踪与识别技术也在不断完善和提升。

未来，目标跟踪与识别技术将朝着以下几个方向发展：1. 高分辨率：目标跟踪与识别技术将不断提高对目标的分辨率和精度，实现对目标的更加精准和细致的监测和识别。

2. 多模态融合：目标跟踪与识别技术将加强与其他传感器数据的融合，实现多模态信息的集成和共享，提高对目标的全面认知和理解能力。

3. 智能化：目标跟踪与识别技术将不断引入人工智能和大数据分析等技术手段，实现对目标的智能化监测和识别，提高系统的自主决策和应对能力。

浅析直升机机载毫米波防撞雷达技术

浅析直升机机载毫米波防撞雷达技术2.中国人民解放军61150部队摘要：直升机在进行低空或者山谷间飞行时，极易与地面山体、建筑物、高压线等相撞。

能规避地面障碍物的机载防撞雷达作用突现，本文就直升机机载毫米波防撞雷达技术进行简要分析。

关键词：直升机；防撞；毫米波雷达引言直升机机载毫米波防撞雷达是指直升机上用于探测前方视界航线上飞行员难以观察到的电力线、天线等障碍物，以确保直升机超低空安全飞行的雷达。

通常安装在直升机鼻椎下部，是一种前向二维扫描的主动成像雷达，可获得障碍物的视频图像，以及障碍物相对直升机的距离和方位角数据，并提示飞行员操纵直升机避开障碍物。

1.概述直升机机载毫米波防撞雷达主要用于主要用于探测载机前方一定空域内的地形、地物，并形成三维地形图像。

当存在危及载机飞行安全的障碍物(地形、地物、建筑物和架空绞股电缆等)时，及时向载机提供防撞告警信息。

直升机飞行面临的危险主要功能要求：a）地形探测具有探测载机飞行前方一定空域内地形、地物的能力，并输出地形、地物分布的三维图像信息。

b）障碍物探测与告警具有探测载机飞行前方一定空域内障碍物的能力，并能向载机提供相应的防撞告警信息。

2.工作原理所谓的毫米波是无线电波中的一段，我们把波长为1——10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。

毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。

所谓的毫米波雷达，就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波（雷达波）发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。

毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。

雷达体制：目前，工程上常用的雷达体制包括脉冲体制和连续波体制。

脉冲体制对目标具有测距和测速的能力普通连续波雷达体制对目标具有测距能力，但不具有测速能力为了使发射连续波的雷达具有对目标的测距能力。

在发射波形上需要采用能提取目标距离信息的发射波形。

飞机雷达原理

飞机雷达原理
飞机雷达是一种利用无线电波进行探测和跟踪飞行器的系统。

它利用雷达原理，即发送出一个无线电波脉冲，然后接收其反射回来的信号。

飞机雷达系统主要由发射器、接收器、天线和信号处理器组成。

发射器负责产生高频的无线电波脉冲，并将其发送到空中。

接收器则接收从目标飞机反射回来的信号，并将其转化为可供处理的电信号。

天线用于辐射和接收无线电波，以及实现跟踪目标飞机的方向和位置。

飞机雷达的探测距离取决于无线电波的功率和接收器的敏感度。

较高的功率和敏感度可以增加探测距离，但也会增加系统的复杂性和成本。

因此，在实际应用中需要权衡考虑。

飞机雷达还可以通过分析接收到的信号来获取目标飞机的速度和方向。

由于飞机雷达使用的是连续波雷达技术，可以基于多普勒效应来测量目标的速度。

当目标靠近或远离雷达时，发送的无线电波的频率会发生变化，通过分析这种变化可以计算出目标的速度。

此外，飞机雷达还可以通过清晰地显示探测到的目标飞机的位置和其他相关信息来帮助操作员进行飞行安全控制。

通过在雷达屏幕上绘制目标的位置和轨迹，操作员可以更好地了解目标的运动情况，并及时采取相应的应对措施。

总结起来，飞机雷达利用无线电波的发射和接收来探测并跟踪
目标飞机。

它通过分析接收到的信号来获取目标的位置、速度和方向等信息，从而提供飞行安全控制所需的数据。

直升机侦察系统原理及应用

直升机侦察系统原理及应用直升机侦察系统是一种利用直升机平台进行侦察和监视任务的系统。

该系统主要由传感器、数据处理和显示设备组成，通过收集、处理和显示大量信息，提供给用户有效的情报支持。

直升机侦察系统的原理是利用各种传感器对目标进行监测和识别，并通过数据处理技术将其转化为可视化的图像或视频。

传统的直升机侦察系统主要使用电视摄像机和热成像仪进行侦察，而现代直升机侦察系统则采用更先进的传感器，如高分辨率光学摄像机、红外线或多光谱传感器等。

传感器是直升机侦察系统的核心部件，其作用是收集并记录目标的各种信息。

光学传感器主要用于收集可见光谱的图像信息，可以实现高分辨率的目标识别和监视；红外传感器则主要用于收集目标的热辐射信息，可在夜间或低能见度条件下进行侦察和监视。

传感器采集的信息通过数据处理设备进行处理和分析。

数据处理设备主要包括图像处理器、模式识别算法和目标跟踪系统等。

图像处理器可以对传感器采集的图像进行增强、滤波和压缩等处理，提高图像质量并减少数据传输量。

模式识别算法通过比对目标的特征和数据库中的目标信息，实现目标的自动识别和分类。

目标跟踪系统则可以跟踪目标的运动轨迹，实时显示目标位置和状态。

直升机侦察系统的应用广泛。

在军事领域，直升机侦察系统可以用于战场侦察、边境监视和反恐作战等任务，通过提供实时情报和目标监视，增强了战场指挥的决策能力。

在公共安全领域，直升机侦察系统可以用于警察行动的支持，如警戒、搜捕和侦察犯罪嫌疑人等。

此外，直升机侦察系统还可以用于自然灾害的监测和救援，提供空中视角和远距离信息收集的能力。

总之，直升机侦察系统通过采用一系列传感器和数据处理设备，可以实现目标的侦察、监视和识别。

其应用于军事、公共安全和灾害救援等领域，为用户提供了更加有效的情报支持和决策依据。

直升机旋翼桨叶外形对雷达特征信号的影响

直升机旋翼桨叶外形对雷达特征信号的影响摘要：旋翼是直升机重要的强散射源之一，在某些方位的最大散射水平等效于或大于机身的散射，且桨叶的高速旋转以及相对雷达入射波方向存在径向运动等特征，使得旋翼的雷达散射截面特性不仅呈动态的非线性变化，并且伴随强烈的微多普勒调制雷达回波，易被检测跟踪。

因此，在考虑旋翼回波微多普勒效应下，发现和分析桨叶强散射影响参数，控制并减缩旋翼雷达信号特征，对增强武装直升机的隐身性能有着重要的理论价值和实际意义。

关键词：直升机旋翼桨叶外形；雷达特征信号；直升机区别于固定翼飞机的主要特征在直升机具有旋翼，旋翼对雷达信号调制形成区别于固定翼飞机的直升机微多普勒特征。

由于直升机旋翼的后向散射截面较小，其产生的回波功率较小，易于淹没在机身回波和杂波中，并且不同直升机的机身和旋翼的散射截面、旋翼长度、转速和叶片数等都不相同，因此时域检测的方法并不实用。

一、直升机回波信号微特征分析直升机微多普勒由两部分组成：离散谱线和由旋翼及其转轴调制产生的连续多普勒谱。

谱线由引擎的转动部件后向散射调制产生，转动部件包括：压缩机，涡轮和风扇叶片，且与直升机构造有关。

JEM谱线只在一定的雷达波照射角比较明显。

当雷达波对直升机正前方照射时，由引擎压缩机和油料冷却器产生的JEM谱线最明显，并且出现在负多普勒频谱区。

连续多普勒频谱由主旋翼和尾旋翼调制形成。

由于主旋翼雷达散射截面相对尾旋翼较大，而尾旋翼在一些照射角被机身遮挡，且只有当雷达从正后方及其附近的方位角照射时，尾旋翼才不被机身挡住，且对雷达波的反射比较强，故通常连续多谱勒频谱主要由主旋翼调制谱决定。

而主旋翼前沿的RCS比后沿高，其调制谱中，正多普勒频率更明显。

设直升机目标在雷达坐标系中的方位角和俯仰角分别假定叶片是雷达远场区的刚性线目标，忽略叶片和机身间的遮挡影响。

升机的微多普勒频谱是时变的。

设主旋翼正负多谱勒瞬时谱宽分别以正多谱勒谱宽为例，当雷达照射瞬间，若正好有一叶片垂直雷达波，并向靠近雷达的方向旋转，则此时正多谱勒谱最宽。

运动直升机旋翼的微多普勒特性分析_陈鹏

意图。当 t=0 时，旋翼中心位置为 o，直升机沿 y 轴作
速度为 v 的直线运动，并作旋转速率为 Φ 的俯仰运
动，当 t=t 时，旋翼中心为 o′，旋翼与雷达的位置关
系如图 3 所示。
振动。由于直升机尾部旋翼与直升机主旋翼相比直径很小，并且在激光雷达从直升机正面入射时，直升机尾部旋翼旋转平面与激光雷达入射光束几乎平行，所以在激光雷达探测回波中，直升机尾部旋翼所产生的激光雷达微多普勒效应相对很小。所以，文中在对 AH-64 武装直升机目标的激光雷达微多普勒效应进行仿真时，只考虑其主旋翼的激光雷达微多普勒效应。
(3)
微多普勒频率的振幅
A
=
L λ
Ωcosβ，相位
φ = Ω·t + φ0+
k·2π 。 N
使用窄窗函数的傅里叶变换习惯称为短时傅里
叶变换(STFT)，它是加窗傅里叶变换的一种形式。加
窗傅里叶变换最早由 Gabor 于 1946 年提出[10]。给定
翼上点 P 到接收机的距离 Rp 为：
Rp(
t
)=
[
R
2 0
+
l
2 p
+
2lpR0cos
(
φ0+
Ωt
)
]1/2艿
R0+lpcosφ0cosΩt+lpsinφ0sinΩt
(1)
式中：R0 为雷达到旋翼中心的距离；lp 为旋翼上 P 点
到旋翼中心的距离；φ0 为初始相位角；Ω 为旋翼转速。

飞机雷达原理

飞机雷达原理
飞机雷达是一种用于探测和识别飞行器的关键技术。

其原理是利用电磁波的特性，通过发射和接收电磁波来实现目标的探测。

首先，飞机雷达系统会发射一束脉冲电磁波，通常是无线电波或者微波。

这束电磁波被发射器高速传输，并在空中形成一个电磁波前沿。

这个前沿的速度非常快，通常可以达到每秒30
万公里。

当电磁波前沿遇到空中的目标时，一部分电磁波会被目标物体反射回来。

这些反射回来的电磁波被接收器捕获，并被分析系统处理。

接收器通常会使用特殊的天线来接收电磁波。

通过分析处理过程，雷达系统可以确定电磁波的回波信号的特性。

通过比较发射的电磁波和接收的回波信号，雷达系统可以确定目标物体的位置、速度、方向以及其他特性。

飞机雷达技术的性能主要取决于其工作频率。

较低频率的雷达可以在较远的距离上探测到目标，但对目标的细节信息掌握较少。

相比之下，高频率的雷达可以提供更高分辨率的目标图像，但其探测距离较短。

为了提高探测的精度和可靠性，现代飞机雷达通常采用多种雷达技术。

例如，脉冲多普勒雷达可以通过检测目标的速度来排除其他不相关的反射信号，从而提高目标探测的准确性。

总之，飞机雷达利用电磁波的发射和接收来实现对飞行器的探
测和识别。

通过分析电磁波的回波信号，可以确定目标的位置、速度和其他特性，从而为飞机提供重要的飞行安全和导航信息。

航空雷达原理

航空雷达原理
航空雷达原理是利用雷达技术来探测和追踪飞行中的飞机。

它基于物体反射电磁波的原理。

雷达发射无线电波，并通过接收反射回来的信号来测量目标物体与雷达之间的距离和方向。

航空雷达系统由发射器、接收器、天线和显示器组成。

发射器产生无线电波并将其通过天线发射出去。

当波束遇到飞机或其他物体时，它会被反射回来，并被接收器捕获。

接收器将接收到的信号转换成可供处理的电信号。

然后，这些信号通过算法和信号处理技术进行分析，以计算出飞机的位置、速度和航向等信息。

航空雷达系统的运作原理是基于电磁波的特性。

雷达发射的无线电波会在遇到物体时发生反射。

根据物体的尺寸和形状，有一部分无线电波会被吸收，一部分会被反射回来。

雷达系统通过测量返回的信号的时间延迟来计算出物体与雷达之间的距离。

由于无线电波的速度是已知的，所以可以使用时间延迟来确定物体的距离。

除了测量距离，航空雷达系统还可以确定目标的方向。

雷达系统使用一个旋转的天线，它以很快的速度发送和接收信号。

通过比较信号的接收时间，可以确定目标的方向。

如果目标位于雷达系统中心线的一侧，信号将较早接收到。

如果目标位于雷达系统中心线的另一侧，信号将较晚接收到。

通过检测这种差异，可以确定目标的方向。

总的来说，航空雷达系统通过发射和接收无线电波来测量飞机
与雷达之间的距离和方向。

这些测量结果被分析和处理，以提供飞机的位置、速度和航向等信息，从而实现对飞机的探测和追踪。