主动雷达成像导引头几个问题的研究
雷达导引头指向误差对导弹制导的影响与对策
廖 志 忠 ,王 琪
(中国空空导弹研究院,河南 洛阳 471009)
摘 要:受 相 控 阵 天 线 指 向 误 差 和 天 线 罩 瞄 准 误 差 的 共 同 影 响 ,相 控 阵 雷 达 导 引 头 存 在 较 严 重 的 指 向 误 差 。 当 指 向 误 差 斜 率 超 出 一 定 范 围 时 会 造 成 导 弹 制 导 系 统 出 现 寄 生 回 路 振 荡 问 题 ,影 响 系 统 的 稳 定 性 和 制 导 精 度 ,在 高 空 尤 为 明 显 。 对 此 ,本 文 通 过 构 建 相 控 阵 雷 达 导 引 头 制 导 系 统 模 型 ,分 析 了 导 引 头 指 向 误 差 斜 率 对 导 弹 制 导 的 影 响 以 及 产 生 寄 生 回 路 振 荡 的 机 理 ;为 消 除 导 引 头 指 向 误 差 斜 率 对 制 导 的 不 利 影 响 ,在 指 向 误 差 测 量 补 偿 的 基 础 上 ,又 给 出 了 一 种 多 模 型 扩 展 卡 尔 曼 滤 波 的 估 计 方 法 ,对 导 引 头 指 向 误 差 斜 率 进 行 实 时 估 计 与 补 偿 。数 字 仿 真 结 果 表 明 ,所 提 方 法 能 够 有 效 改 善 导 引 头 指 向 误 差 斜 率 对 制 导 系 统 的 不 利 影 响 ,提 高 系 统 稳 定 性 和制导精度。
犐狀犳犾狌犲狀犮犲犪狀犱犮狅狌狀狋犲狉犿犲犪狊狌狉犲狊狅犳狉犪犱犪狉狊犲犲犽犲狉狆狅犻狀狋犻狀犵 犲狉狉狅狉狅狀犿犻狊狊犻犾犲犵狌犻犱犪狀犮犲
LIAOZhizhong,WANG Qi
(犆犺犻狀犪犃犻狉犫狅狉狀犲犕犻狊狊犻犾犲犃犮犪犱犲犿狔,犔狌狅狔犪狀犵471009,犆犺犻狀犪)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Duetothejointinfluenceofthepointingerrorofphasedarrayantennaandtheboresighterrorof radome,thepointingerrorofphasedarrayradarseekerisserious.Whenthepointingerrorslopeexceedsa certainrange,theproblemofparasiticlooposcillationwilloccurinthemissileguidancesystem,whichaffects thestabilityandguidanceaccuracyofthesystem,especiallyathighaltitude.Inthispaper,byconstructingthe guidancesystem modelofphasedarrayradarseeker,theinfluenceofseekerpointingerrorslopeon missile guidanceandthemechanismofparasiticlooposcillationareanalyzed.Inordertoeliminatetheadverseeffectof seekerpointingerrorslopeonguidance,amultimodelextendedKalmanfilterestimationmethodisproposedon thebasisofpointingerrormeasurementcompensation,whichestimateandcompensatethepointingerrorslope inrealtime.Thesimulationresultsshowthattheproposedmethodcaneffectivelyimprovetheadverseeffectof theseekerpointingerrorslopeontheguidancesystem,andimprovethesystemstabilityandguidanceaccuracy.
相控阵雷达在导引头中的应用现状与探讨
相控阵雷达在导引头中的应用现状与探讨相控阵雷达(Phased Array Radar,PAR)是一种通过电子扫描而不是机械扫描来实现雷达波束的定向的雷达系统。
它由许多单元阵列构成,每个单元阵列都能够独立调整相位和振幅,从而实现对雷达波束的控制。
相控阵雷达具有快速波束转向、多功能、增强隐身检测等特点,因此在导引头领域有着广泛的应用。
在导引头中,相控阵雷达可以用于目标检测、跟踪和导引。
首先,相控阵雷达可以提供高分辨率的目标探测能力,通过电子扫描可以快速扫描整个天空,并能够提供快速更新的目标信息。
其次,相控阵雷达能够实现多目标跟踪,通过多个单元阵列的合作,可以同时跟踪多个目标,并实时更新其轨迹和速度信息。
最后,相控阵雷达可以用于导引,通过对导弹进行导引,使其能够准确地击中目标。
相控阵雷达在导引头领域的应用已经取得了显著成果。
首先,相控阵雷达在导弹的制导中能够实现更高的精度和准确性。
由于相控阵雷达能够实现快速波束转向和多目标跟踪,导弹可以根据导引头的指令实时调整飞行路径,快速锁定目标并进行精确定位,从而提高导弹的命中率。
其次,相控阵雷达还可以提供更好的隐身检测能力。
相比传统机械扫描雷达,相控阵雷达具有更快的扫描速度和更高的空间分辨率,可以更早地发现隐身目标,并提供更准确的目标特征信息。
然而,相控阵雷达在导引头应用中也面临一些挑战。
首先,相控阵雷达的实现需要大量的单元阵列和复杂的信号处理算法,这增加了系统的复杂性和成本。
其次,相控阵雷达的功耗也较高,这对于导弹等小型平台来说是一个挑战。
此外,相控阵雷达在电子对抗环境下的抗干扰能力也需要进一步改进。
为了克服这些挑战,目前有一些研究正在进行。
首先,在相控阵雷达的硬件实现方面,研究人员正在探索新型材料和组件,以提高系统的性能和降低成本。
其次,在信号处理算法方面,研究人员正着重研究更高效的算法,以提高系统的性能和减小功耗。
此外,还有一些研究致力于提高相控阵雷达的抗干扰能力,通过采用新的信号处理方法和抗干扰技术来提高系统的抗干扰性能。
主动导引头二维成像寻的制导技术
关键词 : 普勒波束锐化 成像 ; 多 目标 定 位 ; 脉 冲 跟 踪 ; 制 导 单 末
中 图 分 类 号 :J 6 . T753 文献标志码 : A
Two_ m e i na m a i m i i a e Te h l g 。 di ns o lI g ng Ho ng Gu d nc c no o y
第2 9卷 第 3期 20 0 9年 O 月 6
弹
箭
与
制
导
学
报
Vo . 9 NO 3 12 .
J un 1o oe t e ,Ro k t ,Mislsa d Gud n e o r a fPrjci s l c es s i n ia c e
J n20 u 0 9
主 动 导 引头 二 维 成像 寻 的 制 导 技 术
f r Ac i e Ra a e ke o tv d r S e r
QI Yu in N l g,CH ENG n q a g a Yo g in ,W ANG n q a g Ho g in ,LIXin ag ( c o lo e to i S in e a d En i e rn , to a ie st fDe e s c n l g S h o fEl c r n c ce c n g n e i g Na i n lUn v r i o f n eTe h o o y,Ch n s a 4 0 7 y a g h 1 0 3,Ch n ) ia Ab t a t I r e O s l e t e p o l ms o a g td t c i n a d r c g iin i e v l t e u i g t r i a u d n e o sr c :n o d r t o v h r b e ft r e e e to n e o n to h a y c u t rd r e m n l i a c f n n g a c i e r d r s e e ,a n w u d n e t c n lg ih c mb n sDo p e e m h r e i g ( S)i g n t r d — n a tv a a e k r e g i a c e h o o y wh c o i e p l rb a s a p n n DB ma i g wi t a i h to a n p l e ta k n s b ou h o wa d I h r l n r t g ft r n lg i a c ,t e DB ma i g t c - in l mo o u s r c i g wa r g tf r r . n t e p e i a y s a e o e mi a u d n e h S i g n e h mi
高性能红外成像导引头设计中值得重视的几个问题
第35卷,增刊红外与激光工程2006年l o月V bl-35Suppl em e nt I nf r ar cd a nd Las er E ngi ne er i ng O ct.2006高性能红外成像导引头设计中值得重视的几个问题范晋祥(中国航天科技集团公司八院八部,上海200233)摘要:近年来,随着精确制导武器在现代战争中的地位不断提高,红外成像寻的制导技术的开发与运用越来越受到国内外的重视,而随着作战使命和作战环境的日益复杂化,精确制导武器对红外成像导引头的要求也越来越高,要求红外成像导引头具有高探测灵敏度、高空间分辨率、大动态范围,并具有较强的目标识别能力、抗干扰能力和战场环境适应性.为了实现武器系统对红外成像导引头提出的越来越高的要求,在高性能的红外成像导引头设计中必须考虑到红外成像制导导弹的作战使命、作战对象、作战使用环境,充分重视红外成像导引头的权衡设计、红外焦平面阵列探测器的优化应用、复杂背景和对抗条件下的自主目标识别等问题,这样才能设计出高性能的红外成像导引头,全面满足武器系统对导引头提出的越来越高的要求.关键词:红外成像制导;导引头;权衡设计;红外焦平面阵列;自主目标识别中图分类号:TN2l文献标识码:A文章编号:1007.2276(2006)增A.0020.08一●』●●J●l●…l●●S0m e l m por t ant l S S U e S l n t ne deSl gn O I l nl r ar ed l m agl ngs ee ker w i t h hi gh per f.0r m anceF A N Ji I l—xi angf Tl培Eight h Syst锄D csi驴D印aml l蜘t,Thc Ei ght h Rc靼ar chA cadcⅡ%CA SC,S I啪gl,I I ai200233,C hi n a)A bs t豫ct:I n r e c ent yea rs,pre ci si on gui ded w e apons pl ay m or e锄d m or e i m p or t ant r ol e i n m odem w a r.BoⅡl hom e锄d abr o ad haV e a t t ac hed m or e and m or e i m port ance t o t he deV el o pm ent aIl d印pl i cat i ons of i n丘a r e d i m agi ng gui dance t echnology.w i th t he i nc re a si ng of t he com pl ex时of m i s si on and e nV i ronm e nt,pre c i s i on gui ded w e apons m al(e m or e s仃i ct dem an ds矗”i n行ar ed i m a gi l l g see ker.T l l e de m锄ds i nc l ude hi gl l det ec t i on s ensi t i V i吼l a唱e dyl l am i c r ange,bet t er t a玛e t r e cogI l i t i on capabi l i t y,be慨r卸t i-count em e嬲ur e capa bi l毋锄d be仕e r enV i r onm ent adapt abi l i t y.Tb i m pl em ent廿1e s t r ict de m a nds of w eapon s ys t em,s eV eral i m por t ant i s sue s s ho ul d be cons i der ed i n t he des i gn of i I l厅ar ed i m agi ng s ee ker w i廿l h培h per f om ance,such as t he m i s s i on,obj ect,and enV i r onm ent of i n疗ar e d i m agi Il g gui ded m is s i le.F unl le珊0r e,t l le仃adeofr des i gn,t he opt i m i zed印pl i cat i on of I R FPA船d A TR i n com pl i cat ed envi r o nm ent s ho ul d be concem ed.K ey w or ds:II l疔a re d i m a gi I l g gui d锄c e;See ke r;T】r2l deofr desi gn;I R FP A;A nt收稿日期:2006.08.13作者简介:范晋祥(1966.),男。
主动雷达导引头波形选择抗角反射器干扰方法研究
w a v e f o r m s e l e c t i o n . T h e p i r n c i p l e i s a s f o l l o w s : i n t h e c a s e t h a t r a d a r l a u n c h e s L F M ( L i n e a r F r e q u e n c y
r a d i a t i o n mi s s i l e t o p r e c i s e l y a t t a c k t h e t a r g e t .A wa v e f o r m s e l e c t i o n b a s e d me t h o d i s pr o p o s e d f or r a d a r s e e k e r t o c o u n t e r t h e c o r n e r — r e le f c t o r — i n t e fe r r e n c e . Fi r s t l y , a b ie r f a n a l y s i s i s ma d e o f t h e r a d a r c h a r a c t e is r t i c s o f c o me r r e le f c t o r ,a nd t he n a c it r e io r n o f ma x i mu m i n f o r ma t i o n d i s t a n c e i s p r o p o s e d a s t h e c r i t e io r n or f
达 导 引头 能 否 精 确 打 击 目标 的 重要 支 撑技 术 。 采 用 波 形 选 择 方 法 实现 雷 达 导 引 头 抗 角反 射 器 干 扰 , 首 先简要分析 了
雷达导引头天线罩误差对制导精度影响研究
Ab ta t I or rt n l z hee f c a m e so e r n isdit nc s r c :n de o a a y e t fe tofr do l p roro m s s a e,t he mod lo da e l p i c u ng t a m esop e fgui nc oo n l di her do l e
关 键 词 : 达 导 引头 ; 线罩 ; 生 回路 ; 量 纲 化 ; 随法 ; 达 制 导 雷 天 寄 无 伴 雷
中图 分 类 号 :J 6 . T753
文献标志码 : A
Th t d n M is Di t nc fRa a e k r G u d d e S u y o s sa e o d r S e e i e
雷达 导 引头 天 线 罩 误 差 对 制 导 精 度 影 响 研 究
杜 运理 夏群 力 , 春 涛 。 , 蔡
( 1北 京 理 工 大 学 宇 航 学 院 , 北京 10 8 ; 军 航 空 工 程 学 院 , 0 0 1 2海 山东 烟 台 240) 6 0 1
摘Hale Waihona Puke 要 : 分析 天 线 罩 误 差 对 脱靶 量 的 影 响 , 次 通 过 伴 随 法 及 无 量 纲 化 方 法 建 立 了包 含 天 线 罩误 差 寄 生 回 为 首
路 的无 量 纲 化 制 导 回路 , 出 了不 同 噪 声 输 入 下 的 无 量 纲 脱 靶 量 表 达 式 。经 仿 真 给 出 了寄 生 回路 的稳 定 域 及 给
雷达导引头抗干扰技术研究
窄 波束 转发 式有 源诱 饵干 扰 :由于 目标 与干扰诱饵源之 间的距 离设置 时整个诱偏系统 的重要参数值 ,在进行雷达 导引头的应 用过程 中,其具体的应用位置 以及运用于 军事 当中的 弹道过载量不能够被雷达导 引头所控制 ,需要 通 过减 少分辨角的方法对转发式有源干扰 内容 进行有 效控制 。基于雷达导 引头进行分析 ,其 分辨角 内容即为雷达波束宽度 。故减小雷达波 束 宽度是抗转发 式有源 诱饵干 扰的有效途径
动 工 作 模 式 能 够 直 接 有 效 的 抗 雷 达 导 引头 的 反
采取 多个 脉冲频率相 同概率 内容较小。具体计
算可将两部 雷达 的捷变频 点设定 为一致 ,将 总 捷变频点设 定个数 为Na ,并且呈 现均 匀分布, 当频率捷变 时,干扰信号 每次对 雷达形成干扰 的概 率为 P . 表 示为:
术两个方面进 行阐述 ,对影 响雷达导引头的各 项 因素通过抗干扰手段进 行排除,为雷达导引 头提供 良好 的工作环境 ,有效应对 电磁干扰 。
率捷变技 术,另一方面为重频抖动技术 。
频 率 捷变 技术 :采 用频 率 捷变 技 术,使 得 多部雷达之间难 以形成 同频 现象,需要持续
C o mmu n i c a t i o n s T e c h n o l o g y・ 通信技术
雷达导引头抗干扰技术研 究
文/ 董 旭 峰
引头被干扰 的概率 ,相应概率表示为 :
相类似 ,主要是利用 目标 与干扰 的回波精细区
随着现 代 电子对 抗技 术 的发 展 ,对 于 雷达 的抗 干扰 能 力提 出 了较 高要 求。 雷达 导 引头 如何 在
1雷达导 引头有 源干扰技术分析
1 . 1抗 同频 干扰 技 术
雷达成像的几个问题保铮
FFT
间隔)
临界阵列长度 Lc 0.6 R
若: R 1000km
3cm
所照区域长度: Lc 100m
x
R BW
R 0.6 R
R 300m
0.6
12
Ky域(fd域)处理的意义
fd
DFT
同一fd (举例 fd=0)
tm离散 (m tm) fd也离散
VTr
对各卫星数据作DFT,用同
一路fd输出作阵列输出。 以fd=0为例
N
sin 2
dn
dp
p 1
VT
pn
18
噪声增益举例
10
g=17.42dB
9
g=12.97dB
8
g=8.64dB
7
g=14.86dB
6
g=48.83dB
5
g=38.29dB
4
g=22.59dB
3
g=0dB
2
g=0dB
1
g=0dB
19
VT
调整重复频率使空间采样改变排列
Fr=1418Hz Fr=1415Hz Fr=1412Hz Fr=1409Hz Fr=1406Hz Fr=1403Hz Fr=1400Hz Fr=1397Hz Fr=1394Hz Fr=1391Hz
28
卫星位置改变有困难,但可微调节 Tr 如 Fr:1400Hz -→1431Hz
压缩后的阵列为:0,0.9055,1.2494,1.7894, 4.1725,3.5691,2.3456,4.7447,1.9695m
29
755.移用66位 不74同,d的8i 60nn.7iVi 9,T2r2使,9055.d8i510nmiVTr VTr
相控阵雷达导引头调度策略研究
文献 [ ] 细 讨 论 了相 控 阵雷 达 工 作 方 式 的 2详 调度 策 略 , 出 了影响 调度 策略 的 主要 因素 , 对 给 并 常用 调 度算 法进 行 了分 析 。 文献 [ , ] 仿 真 多 34在 功 能雷 达 自适应 调度算 法 时提 出 了雷达 事件 时 间 窗的设 计概 念 , 得雷 达 事 件 可 在 其 期 望 执行 时 使 间附近 执行 , 献 [ ] 出 了时 间 窗 的设 计 方 法 。 文 5给
搜 索 方式更 加 灵活 、 目标 截获 与跟 踪能 力更 强 , 能
0 引 言
雷达导引头伺服系统的研究与开发
雷达导引头伺服系统的研究与开发雷达导引头伺服系统的研究与开发引言:雷达导引头是一种用于制导导弹、飞机和舰船武器系统的关键组件。
它通过接收雷达信号并进行分析来实现目标的精确定位和跟踪。
而伺服系统则是控制导引头的关键技术之一,通过对导引头进行准确的控制,实现目标跟踪和精确制导的功能。
本文将介绍雷达导引头伺服系统的研究与开发。
一、雷达导引头伺服系统的工作原理:雷达导引头伺服系统主要由控制电路、电动机和传感器组成。
其中,控制电路用于接收并处理雷达信号,获取目标位置和速度信息。
根据这些信息,控制电路计算出导引头的运动轨迹,并通过控制电机实现对导引头的精准控制。
传感器则负责实时监测导引头的位置和反馈给控制电路,以实现闭环控制。
二、伺服系统的设计与研发:1. 伺服系统的设计要求:(1)精确性:伺服系统需要对目标进行精确的跟踪,确保导引头始终指向目标。
(2)快速性:伺服系统需要具备快速响应的能力,能够在短时间内调整导引头的位置。
(3)稳定性:伺服系统需要具备稳定的性能,能够在各种复杂环境下保持良好的工作状态。
2. 控制算法的优化:为了提高伺服系统的性能,研究人员们致力于对控制算法进行优化。
目前常用的控制算法包括比例-积分-微分(PID)控制算法和模糊控制算法。
PID算法通过对误差的比例、积分和微分进行调节,来实现更精确的控制。
而模糊控制算法则通过建立模糊规则库,根据不同情况下的输入输出进行推理,实现对导引头的优化控制。
3. 伺服系统的硬件设计:伺服系统的硬件设计也是开发过程中的重要环节。
为了实现快速而精确的控制,需要选择高精度的电动机和传感器,并与控制电路实现良好的匹配。
此外,为了提高伺服系统的可靠性和稳定性,还需要考虑电源、温度控制和防震等方面的设计。
三、伺服系统的性能测试与优化:1. 性能测试:在伺服系统研发完成后,需要进行性能测试,以评估系统的稳定性和性能是否满足设计要求。
性能测试包括静态测试和动态测试两个方面。
高分辨雷达导引头杂波抑制技术研究的开题报告
高分辨雷达导引头杂波抑制技术研究的开题报告开头:本文将探讨高分辨雷达导引头杂波抑制技术的研究。
导引头是一种高级技术设备,广泛用于导弹、飞机和人造卫星等研究领域。
在这些应用场合中,杂波是一个严重的问题,它会导致导引头的误报率增加或使其无法正确地识别目标。
因此,研究高分辨雷达导引头杂波抑制技术变得非常重要。
研究的目的和意义:本研究的主要目的是探索新的高分辨雷达导引头杂波抑制技术,以提高导引头的精度和可靠性。
具体来说,该研究将主要集中在两个方面:首先,通过分析导引头的特性和杂波来源,了解如何选择合适的处理方法以降低误报率;其次,研究新型的杂波抑制技术,以提高雷达的信噪比、增加目标检测的准确性。
研究的内容和方法:本文将首先对导引头的基本原理和雷达测量系统的作用进行介绍。
然后,我们将研究雷达信号处理的基本技术,如脉冲压缩、时间域滤波和频域滤波等。
在此基础上,我们将分析常见的杂波源和相应的处理方法,如海浪、地面反射和热噪声等。
此外,我们还将研究各种基于时域滤波、频域滤波以及自适应滤波等信号处理技术,以提高雷达系统的信噪比。
最后,我们将对所提出的新型雷达系统进行仿真,验证其性能和效果。
预期结果:这项研究将为高分辨雷达导引头的杂波抑制提供新的思路和方案,帮助我们降低误报率、提高导引头的精度和可靠性。
此外,通过建立仿真模型,我们可以评估所提出的新型雷达系统的性能和优劣,为实际应用提供指导和建议。
结论:综上所述,高分辨雷达导引头杂波抑制技术的研究是非常重要的。
通过对导引头的特性和杂波来源进行研究,选择合适的处理方法,并利用各种信号处理技术,可以提高雷达系统的信噪比,增加目标检测的准确性。
我们相信,我们的研究成果将为导引头领域的技术改进做出贡献。
雷达导引头概论
雷达导引头概论雷达导引头是一种用于导航和制导系统中的重要装置,它通过接收和处理回波信号来确定目标的位置和运动状态,并根据预先设定的算法来指导导弹或其他飞行器对目标进行打击或追踪。
本文将从雷达导引头的原理、应用领域、发展历程以及未来展望等方面进行介绍,以便读者能够全面了解雷达导引头的概论。
一、雷达导引头的原理雷达导引头主要依靠雷达技术来实现目标探测和跟踪。
雷达系统通过发射一束电磁波并接收目标回波来获取目标的位置和速度信息。
雷达导引头通过接收回波信号并进行信号处理,可以确定目标的位置、速度和加速度等关键参数。
同时,根据导弹或飞行器的运动状态和预设的飞行轨迹,雷达导引头可以计算出导弹需要调整的航向和俯仰角等参数,从而实现对目标的精确打击或追踪。
二、雷达导引头的应用领域雷达导引头广泛应用于军事导弹、反导系统、火箭弹、导弹防御系统等领域。
在军事领域,雷达导引头是制导武器的核心技术之一,能够提供高精度的目标跟踪和打击能力,有效提高了武器系统的作战效能。
此外,雷达导引头还被应用于民用领域,如航天、航空、船舶等领域,用于导航、探测和遥感等方面。
三、雷达导引头的发展历程雷达导引头的发展可以追溯到二战时期。
当时的雷达导引头主要是机械扫描雷达,其工作原理是通过旋转天线来扫描目标,并将回波信号传输给导弹进行处理。
随着电子技术的发展,雷达导引头逐渐采用电子扫描技术,提高了目标探测和跟踪的精度和速度。
近年来,随着微波技术和信号处理技术的进步,雷达导引头的性能得到了进一步提升,能够应对更加复杂的作战环境和目标干扰。
四、雷达导引头的未来展望随着人工智能和机器学习等技术的发展,雷达导引头有望实现更加智能化和自主化。
传统的雷达导引头主要依靠预设的算法来进行目标跟踪和打击,但在复杂的电磁环境和目标干扰下,往往会出现误判或失效的情况。
未来的雷达导引头可以通过学习和适应能力来提高自身的性能,能够根据实时的环境和目标条件来进行决策和调整,从而提高导弹的打击精度和生存能力。
雷达导引头抗干扰技术研究
雷达导引头抗干扰技术研究作者:董旭峰来源:《电子技术与软件工程》2015年第06期摘要随着现代电子对抗技术的发展,对于雷达的抗干扰能力提出了较高要求。
雷达导引头如何在电磁环境下进行工作,已经成为衡量雷达导引头抗干扰能力的关键指标。
文章对雷达导引头抗干扰技术进行研究,明确雷达抗干扰的各项技术发展状况,验证抵抗措施的有效性。
【关键词】雷达导引头干扰技术对于一个现代的、性能优良的引导头,并不是全面的高指标以及先进技术的堆积所能够实现的内容,需要保证各系统操作性能的前提下,对导引头性能指标以及单项技术进行有效综合。
雷达导引头抗干扰技术的研究,旨在提升雷达导引头在电磁环境下的抗干扰能力,提升各个操作环节精准度的提升。
1 雷达导引头有源干扰技术分析1.1 抗同频干扰技术同频干扰是影响雷达导引头准确性的重要因素之一,同频干扰主要包括同频同步以及同频异步的干扰,主要是通过利用电磁设备的工作频率对雷达的工作频率形成影响,致使雷达脉冲尤其是近距离发射脉冲内容将会破坏雷达导引头的正常工作。
对于该项技术方面的研究主要包含两个方面的技术内容,一方面为频率捷变技术,另一方面为重频抖动技术。
频率捷变技术:采用频率捷变技术,使得多部雷达之间难以形成同频现象,需要持续采取多个脉冲频率相同概率内容较小。
具体计算可将两部雷达的捷变频点设定为一致,将总捷变频点设定个数为Na,并且呈现均匀分布,当频率捷变时,干扰信号每次对雷达形成干扰的概率为P1表示为:P1= 。
重频抖动技术:重频抖动是对抗同频干扰的重要措施,一旦雷达导引头附近存在另一部雷达,并且相应脉冲呈现出的频率内容接近本雷达的脉冲重复频率,将脉冲数据进入到雷达接收机之后,由于重频一致,后续的脉冲也可以通过搜索波门进入到接收机当中,雷达导引头受到干扰。
重频抖动,特别是随机抖动内容能够有效防止上述内容的出现,减少雷达导引头被干扰的概率,相应概率表示为:P2= ,其中Tg表示为距离选通波门宽度,Tr为脉冲的重复周期。
激光主动成像制导雷达的研究方向
激光主动成像制导雷达的研究方向刘立宝1 蔡喜平2 乔立杰2 杨 洋2(哈尔滨工业大学威海分校理学系1 威海 264209)(哈尔滨工业大学应用物理系2 哈尔滨 150001) 文摘:文中介绍了国外制导用激光成像雷达近年来的发展情况,总结提出了激光主动成像制导雷达的研究方向。
CO2激光成像雷达系统效率高,大气传输性能好,信息处理技术成熟,易于实现高灵敏度外差探测和三维成像,曾经是主要的研究对象;固体激光雷达系统具有系统质量轻、价格低,探测器不需要制冷的独特优点正成为现在研究热点;二极管激光成像雷达体积小、造价低、寿命长、可靠性高、功耗低,可采用室温探测,有着很大的发展前途。
关键词: 激光雷达 成像 制导R esearch of active im aging guiding lidar systemLiu Libao1 Cai Xiping2 Qiao Lijie2 Yang Yang2(Department of Science,Weihai Campus,Harbin Institute of Technology1, Weihai, China, 264209) (Department of Applied Physics,Harbin Institute of Technology2, Harbin, China, 150001)Abstract:In this paper,the latest development of imaging guiding lidar overseas is introduced, and the future of that is predicted.The CO2lidar system has the advantages of higher efficiency,bet2 ter transmission capability in air,more developed information processing technology,easy to actualize the coherent detection with high sensitivity,and3D imaging,so it has been the main object for study2 ing.For the special excellence of light weight,lower price,and detector without cooling,the solid imaging lidar system is now being a hot spot of research.With well outlook,the diode lidar system has got more characteristics than the systems before.K eyw ords: Lidar Imaging Guidance 1999206224收稿 1999212220修回作者简介:刘立宝 男 31岁 讲师 从事光学成像研究及教学工作。
相控阵雷达导引头关键技术初探_李秋生
1 ) 产生波束驻留指令 , 包 括波束的角位置 、发射时间 、频 率 、波形 、脉冲周期 、检测门限 、 波束驻留标志等 ;
2) 对波束控制和信号处理 等实施统一管理 ;
3) 处理目标回波数据 , 包 括检测 、跟踪及相关处理 ;
4) 为控制系统提供所需的 数据 (指令 ) ;
5) 使导引头 、计算机资源 与整个任务负载相匹配 ;
此外 , 具有与弹头共形的曲 面毫米波相控阵雷达导引头国外 也早已在开展技术攻关 , 目前阵 元配置 、波束控制及馈电结构等 方面还存在诸多困难 。
2 总体方案选择 与地面或机载相控阵雷达类
似 , 相控阵导引头的典型组成方 案是用移相器控制波束的发射和 接收 , 共有两种组成形式 : 一种 称为有源相控阵列 , 每个天线单
本文 2006208214收到 , 作者系赣南师范学院硕士研究生
飞航导弹 2007年第 6期
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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rig, 张明友. 雷达系统. 北 京 : 电子工业出版社 , 2001
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[ 3 ] 殷连生. 低副瓣有源相控阵天馈 系统中的一体化设计. 电子与信 息学报 , 2002, 24 (10) : 1412~ 1417
RΔα (m , n) /RA (m , n) , RΔβN (m ,
n) = RΔβ (m , n) /RA (m , n) 。为 解决和差矛盾并简化馈电网络的 设计 , 接收波束的和差形成一般 采用部分独立的方法 , 例如可选 择和差独立点数尽可能少的贝利 斯分布来设计 [ 3 ] 。 3. 3 捷联去耦
相控阵雷达在导引头中的应用现状与探讨
控制与制导本文2007204229收到,李相平、张刚分别系海军航空工程学院教授、硕士研究生,许洪岩系海军装备技术质量检测站高级工程师,高光磊系海军驻航天一院军代表室助理工程师相控阵雷达在导引头中的应用现状与探讨李相平 张 刚 许洪岩 高光磊 摘 要 研制采用相控阵技术的导引头是世界各国目前共同关心的课题,介绍了国外相控阵导引头的发展情况,讨论了相控阵导引头相对于机械扫描导引头的优点,探讨了总体设计方案和相控阵导引头实现中的关键组件和相关技术。
关键词 相控阵雷达 导引头 天线引 言随着微波固态元件和单片微波集成电路(MM I C )的发展,相控阵雷达的生产成本及其体积显著降低,相控阵技术日益广泛地应用于预警雷达、通信、广播、导航、气象、汽车防撞等军事及民用领域。
如何利用相控阵技术的优点,提高导弹导引头的功能,成为世界各国共同关心的问题。
1 相控阵雷达导引头的应用现状相控阵导引头,特别是共形天线相控阵雷达导引头,是当今世界上最前沿、最复杂的雷达导引头之一。
目前,相控阵导引头基本处在积极的试验和研制阶段,据报道,只有少数国家的研究较为成功。
1.1 美国20世纪80年代,美国在实施轻型大气层外导弹(LEAP )计划时,研制了平面相控阵雷达导引头。
该导引头体积小,结构紧凑,工作在W 波段(94GHz ),天线口径为127mm ,共有2208个阵元,4个圆盘状固态发射模块组成发射机,每个圆盘产生7.8W 功率,天线增益40dB ,波束宽度1.7°,噪声系数4dB ,阵元功率100mW (峰值功率),合成功率62W (峰值功率)。
20世纪90年代美国空军研制了共形天线阵列导引头。
天线与弹体共形,以创新的低价格实现了波束控制,波束指向可覆盖从弹轴到140°范围,作用距离的初期指标为25km ,远期指标为60k m 。
1.2 英国据国外媒体2003年5月12日报道,英国Q ine 2ti Q 公司对其相控阵雷达导引头传感器进行了成功的“闭环”试验。
雷达导引头概论
雷达导引头概论雷达导引头(Radar Seeker Head)是一种用于制导和控制导弹、火箭弹等武器系统的关键部件。
本文将对雷达导引头的基本原理、结构和应用进行概论介绍。
一、导引头的基本原理雷达导引头采用雷达技术来实现目标探测、跟踪和制导。
其基本原理是利用雷达发射出的脉冲电磁波与目标反射回来的信号进行相互作用,通过分析和处理回波信号来获取目标的位置、速度等信息,进而实现导弹对目标的精确定位和跟踪。
二、导引头的结构雷达导引头一般由天线、发射器、接收器、信号处理器和制导计算机等组成。
天线负责发射和接收电磁波,发射器产生高功率的雷达脉冲信号,接收器接收和放大回波信号,信号处理器对接收到的信号进行滤波、放大、脉冲压缩等处理,制导计算机对处理后的信号进行目标跟踪和导引计算。
三、雷达导引头的应用雷达导引头广泛应用于各种导弹系统中,如空空导弹、地空导弹、舰空导弹等。
它通过高精度的目标探测和跟踪能力,提高了导弹的命中精度和战斗效能。
同时,雷达导引头也被用于地面反导系统、防空系统和火控系统等领域,发挥着重要的作用。
四、雷达导引头的发展趋势随着科技的不断进步,雷达导引头也在不断发展和改进。
一方面,导引头的体积不断缩小,重量不断减轻,以适应小型化、轻量化的武器平台需求。
另一方面,导引头的性能不断提高,包括探测距离的增加、目标识别能力的提高、抗干扰性的增强等。
此外,雷达导引头还在融合其他技术,如红外、激光等,以提高对复杂目标的识别和打击能力。
五、雷达导引头的挑战与展望虽然雷达导引头在导弹制导领域取得了显著的成就,但仍面临一些挑战。
首先是目标探测与识别难度的增加,尤其是对于低可探测目标和高速机动目标的处理。
其次是对抗电子干扰和隐身技术的挑战,如敌方使用干扰器、雷达反射涂层等手段。
此外,雷达导引头还需要在复杂的电磁环境中工作,如多雷达系统共存、频谱资源争夺等。
展望未来,雷达导引头仍将继续发展。
随着人工智能和机器学习等技术的发展,导引头的自主决策和智能化能力将不断提升。
现代导引头的设计与性能分析
现代导引头的设计与性能分析导引头作为导弹武器系统的关键组成部分,其性能直接决定了导弹的打击精度和作战效能。
在现代战争的复杂环境下,导引头的设计面临着诸多挑战,同时也在不断创新和发展。
本文将对现代导引头的设计理念、关键技术以及性能特点进行深入探讨和分析。
一、现代导引头的类型与工作原理现代导引头主要包括雷达导引头、红外导引头、激光导引头、电视导引头等类型。
雷达导引头利用电磁波的反射来探测目标,具有作用距离远、全天候工作等优点。
它通过发射雷达波并接收目标反射的回波,经过信号处理和分析来获取目标的位置、速度和运动方向等信息。
红外导引头则是基于目标的红外辐射特性来进行探测。
它能够在昼夜和恶劣天气条件下工作,对具有较高温度的目标,如飞机发动机喷口等具有较好的探测能力。
激光导引头通过发射激光束并接收目标反射的激光回波来实现目标的定位和跟踪,具有高精度和抗干扰能力强的特点。
电视导引头利用可见光或近红外波段的成像技术,获取目标的图像信息,具有直观、分辨率高等优点。
二、现代导引头的设计要点1、传感器选型根据作战需求、目标特性和战场环境等因素,选择合适的传感器类型是导引头设计的首要任务。
例如,对于远程打击目标,雷达导引头可能更为合适;而对于近距格斗,红外导引头可能具有更好的性能。
2、信号处理与算法先进的信号处理算法能够有效地提高导引头的探测能力、抗干扰能力和目标识别能力。
例如,采用数字滤波、目标跟踪算法和模式识别技术等,能够从复杂的信号中准确提取目标信息。
3、光学系统设计对于光学类导引头,如红外和电视导引头,光学系统的设计至关重要。
需要考虑光学镜头的焦距、视场角、分辨率和像质等因素,以确保能够清晰地获取目标图像。
4、结构与热设计导引头在工作过程中会产生热量,同时也会受到外界环境的影响,因此良好的结构和热设计能够保证导引头的稳定性和可靠性。
5、电源与能源管理由于导引头通常需要在短时间内完成高强度的工作,因此高效的电源管理和能源供应系统是必不可少的,以确保其能够持续稳定地运行。
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( Nor hwe t r l t c i a n v r iy t s e n Po y e hn c lU i e st 【 src】 Ab ta t Xi n 71 07 0 2) a
时, 雷达 导 引头虽 不能 用 合 成孔 径 的方 法 对 目标 二 维 成 像 , 由于 目标 距离较 近 , 但 雷达 的实孔 径分 辨率 已较 高, 而距 离分 辨率 可保 持 不 变且 对 目标 的 单 脉 冲跟 踪 已经建 立 , 可保 证对 目标实 施精 确 的打击 。 故 导 弹最佳 对地 攻 击路 线 的确 定 , 是 一 个 重要 环 也 节 。单 纯从 导引 头 的角 度 分 辨率 考 虑 , 弹 转 入攻 击 导 状态 时距 目标 的距 离 越 近越 好 , 事实 上 导 弹 攻 击路 但 线 的确 定还 应考 虑导 弹的 飞行参 数 和战术使 用要 求等 因素 。假 定可 成 像 的 最 大 斜 视 角 为 7 。 导 弹 飞 行 速 5,
本文采 用 子孔径 成 像 技 术 解 决这 个 问题 , 基 本 其
思想 是对 雷达 导引头 获得 的子 孔径 数据进 行 聚柬式 处 理, 以在短 时 间完成 对 波 束 覆盖 的 目标区域 成 像 并 形 成“ 快视 ” 。同时 , 子 孔 径 数据 成 像 也可 降低 成 像 对 用 导 引头载 体运 动补偿 的要求 。 设 0 为雷 达 导 引 头 天 线 的 斜 视 角 ( 与场 景 中 0 心相 对应 ) 合 成 孔 径 长 度 L— VT T , , 为子 孔 径 时 间 , 为 载体速 度 , k为加 窗展 宽系数 , 为载 波波 长 , 厂、 载波 频 率 , 一3 0 m/ 为 C ×1 s为 光速 。在 斜距 离 R 处 相对 于视 线方 向 的横 向分辨 率 ( 正侧 视 工 作 时 即 为
mo e i u e o h r c i g o n - a g a g twi a g q i ta g e a d mo o。 u s r c d su e o h r c — d s s d f rt et a k n f o g r n et r e t a lr e s u n n l n n — le ta k mo e i s d f rt e t a k_ l h p
第 5期
李 道 京 , : 动 雷 达 成 像 导 引 头 几 个 问 题 的 研 究 等 主
1 3
题 , DB 其 S可 在 大 前 斜 视 角 ( 0 ) 作 。该方 法 可使 8 。工
导引 头对 目标 的锁 定跟 踪 始 终 在 二维 图像 域 中完 成 ,
厂、
其工 作模 式和光 学 导 引头 相 似 , 涉 及 所谓 的攻 击 路 不 线和 跟踪模 式转 换 问题 , 这 种 方 法 要 求雷 达导 引 头 但 天线 始终 处于 扫描 状态 , 其测 角 精 度 远 不 如单 脉 冲跟
[ yw rs rd rs e e ,rd ri gn Ke o d ] a a ek r a a ma ig,misl c n r l si o to e
1 引 言
目前 , 弹 的 制 导 主 要 分 为 被 动 、 动 和 半 主 动 三 导 主
像 导 引头 的发展 已进 入 了一 个崭 新 的阶段 。 本 文研 究 了主动 雷 达 成像 导 引头 的工 作 模 式 、 成 像方法 和 系统控制 方 式 , 析 了 一 近程 雷 达 成像 导 引 分 头在 Ku和 K a波段 的指标 并 给出主要 的技 术参 数 。
i e tga e . By m e n fr d r Ssu p r u e d t po lg oc s i nv s i t d a s o a a ba e t r a a s tihtpr e sng,t ik o k m a e f m a i s c m pe e n a he quc l o i g or ton i o lt d i s or i e a d al r qui ng e wih a gr und s en r or e p ndig t he a t nn a w i h. The r da m a r c h ttm n a ge s nta l t o c e yc r s o n O t n e a be m dt a ri get a k
Th p r t nmo e ma ig meh da ds se sc n r lpo lm fa a t er d ri gn e k rae eo e ai d ,i gn to n y tm o to r be o ci a a ma ig s e e r o v
常重要 的 。
( ) 据 指 定 的 地 面 目标 区 间 , 达 导 引 头 转 为 B根 雷
前 斜视 , 在条带 模式 下 , 对确定 的地 面 目标 区间进行 高 分辨率 成像 ; 对地 面 目标 进行 识别 , 确定 要攻 击 的地 面 目标 ; 在二维 图像域 对该 目标 建立 锁定 跟踪 , 同时成像 模 式转 为 聚束式 , 此时 导弹 的飞行 方 向维持 不变 。 () C 根据 目标 的 斜距 离 和 导 引 头 的 前 斜 视 角 , 确
扫 描 , 用 DB 可 S技 术 对 地 面 目标 进 行 低 分 辨 率 成 像 和
搜索 , 确定 感兴 趣 的地 面 目标 处理 区间 。
收 稿 日期 : 0 2 1 — 3 2 0 — 20
修 订 日期 : 0 2 1 — 1 2 0 — 23
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B
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踪模 式 , 厘米 波段 导 引头 中使用 会受 到很 大限 制 。 在
图 1 雷 达 成 像 导 引 头 工 作 模 式 及 转 换 过 程
3 成像 处 理
在 主动 雷达 导引 头 成像 处 理 过 程 中 , 常 会 涉及 通 到 下面 三个 重要 的技 术问题 : 1 大前 斜视 角成 像 ;2 () () 近 距离 成像 ;3 “ ( ) 快视 ” 成像 以提供足 够高 的数 据率供 导 弹控 制使 用 。因此 , 用 合 理 的 成 像处 理 方 法 是非 选
S AR不 同 , 雷达 成像导 引头 不仅 可 工作 于前 斜 视 成像 状态 , 而且 需具 有单 脉 冲跟 踪通 道 , 以完成 对 目标 的前
视跟踪 和 对导 弹的末 制导 。
在对 地攻击 过 程 中 , 文 将 雷 达 成像 导 引头 工作 本 模式 分 四个 阶段 , 1 二维平 面显 示 了这个过 程 。 图 在 ( 雷 达导 引头 天线 在方 位和 俯仰 上 进 行大 范 围 A)
头 在 Ku和 K a波段 的指 标并 给 出 其 主 要 的 技 术 参 数 。 【 键 词 】 雷 达 导 引 头 , 达 成 像 , 弹 控制 关 雷 导
Re e r h o c i e Ra a m a ng S e r s a c n A tv d rI gi e ke
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20 0 3年 5月
现 代 雷 达
第 5期
主 动 雷达 成像 导 引头几 个 问题 的研 究
李道 京 张麟兮 俞 卞 章
( 北 工 业 大 学 西安 7 0 7 ) 西 1 0 2
【 要 】 研 究 了 主动 雷 达 成 像 导 引 头 的 工作 模 式 、 像 方 法 和 系 统 控 制 方 式 。 通 过 对 雷 达 导 引 头 子 孔 径 数 据 进 行 聚 摘 成 束 处理 , 短 时 间 和 大 前 斜 视 角 情 况 下 完 成 对 其 天 线 波 束 覆 盖 的地 面 目标 区 域 的快 速 成 像 , 用 雷 达 图像 跟 踪 和单 脉 冲 在 利 跟 踪 两 种跟 踪模 式 分 别解 决 对 目标 的 远 距 离 前 斜 视 跟 踪 和 近 距 离 前 视 跟 踪 问 题 。分 析 设 计 了一 近 程 主 动 雷 达 成 像 导 引
方 位分 辨率 ) 为
锁定 目标 建立单 脉 冲跟踪 。 ( 在 近距 离 当雷达 导 引头 工作 于可 用 合成 孔 径 D) 成像 的最 大前斜 视 角 时 , 弹 的控 制 由来 自单 脉 冲通 导 道 的信 号完成 , 飞行方 向迅 速转 入攻 击方 向 , 引头 其 导
工作 于 前 视 , 弹 转 入 攻 击 状 态 对 目标 实 施 攻 击 。 此 导
种方式 , 导引 头种 类 又 分为 电视 、 外 、 光 和 雷 达 其 红 激 等 。和光学 导 引头相 比 , 主动 雷 达 导 引头 虽 然 具 有探 测距 离远 , 可全 天候工 作 , 电磁波 对 战场伪 装穿 透能力 强 的特点 , 由于其 设 备 复杂 , 但 分辨 率 低 , 期 以 来 它 长 在小 型飞行 载体 上 的应 用 一 直受 到 限 制 , 相 对 简单 而 的被 动雷达 导 引头得 到 了广 泛 的应 用 , 反 辐 射 导 引 如 头 。空地攻 击 时复杂 的 目标 背 景 , 分 辨率 较 低 的 主 使 动雷 达导 引头用 于对 地 面 目标攻 击 的导弹 受到很 大 的 限制 。为解 决精 确 的对 地 攻 击 问题 , 动雷 达 导 引 头 主 必须 可对 目标 高分辨 成像 并完成 目标 识别 。 随着集 成技 术 和雷 达 成 像技 术 的发 展 , 达 已实 雷 现小 型化 , 而且 可利用 S AR/S IAR原 理 对 目标 实 现 高 分辨 率成像 , 分辨 率 已可和 光学设 备相 媲美 , 其 这就 为 主动 雷达 成 像 导 引 头 的发 展 提 供 了 良好 的条 件 。 目 前 , 达成像 技 术不仅 在 侦察领 域得 到迅 速发 展 , 已 雷 并 被转 移到轰 炸机 、 战斗 机上 应用 n , 国外 对主动 雷 达 而 成像 导引头 已进 行 了较 深 入 的研 究 。 主动 雷 达 成 “,