弹头目标的ISAR回波特性分析

了仿真分析 ．理论分析和仿真结果表 明： 弹头 目标沿轨道的高速运动会使 目标散射 点产生严重的越距 离单元徙
动 ， 弹 头的 自旋会 使 目标散 射 点产 生 严 重 的越 多普 勒 单 元徙 动 ， 而 并使 回波 多普 勒 谱展 宽 ， 因而这 两者都 必须 进
行 补偿 ．
关 键 词 ： 道 导弹 ； 弹 高速运 动 ； 自旋 弹 头 ； 逆合 成 孔 径 雷达 ； 回波特 性 中 图分 类号 ：Ｎ９ ８ Ｔ ５ 文 献标 志 码 ： Ａ ＤＯ ：０３ ６／．ｓ． ７．６ １ ０ １ ６ ０ Ｉ１． ９ ｉｓ １ ３８ ９ ． １． ． ３ ９ ｉｎ ６ ２ ００
针 对 这 一 问 题 ， 献 ［— ］ 不 考 虑 自旋 的 文 ３ ５在
定 的 同时而 进 行 高速 自旋 运 动 ， 以研 究 弹 头 的 所 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 必 须 同 时考 虑 轨 道 运 动 和 自旋 对 其 产
生 的影 响 ．本 文 着 重 分 析 沿 轨 道 的 高 速运 动 和
而 通 过 雷 达 与 目标 之 间 的相 对 运 动 产 生 大 的 等
合 时频 分 析 方 法 消 除 自旋 对 目标 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 的影 响 ． 文 献 ［］ 析 了 自旋 运 动 目标 的 成 像 机 理 ， ７分 提 出 了计 算 自旋 目标 ＩＡ Ｓ Ｒ投 影像 的方 法 ． 文 献 ［］ 利 用 估 计 的 目标 自旋 周 期 对 回波 序 列 重 新 ８则
算 法 对 中段 飞 行 弹 头 目标 进 行 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 ， 析 分 了 目标 不 同 弹 道 阶 段 对 相 干 积 累 时 间 的 要 求 ．
文 献 ［］ 立 了 弹 头 的 飞 行 弹 道 模 型 ， 用 自 相 ５建 采
１ 弹 头 运 动 模 型
ＩＡＲ成像 中如 何 选 择 和 构 造 目标模 型会 直 Ｓ 接 影 响 系 统 最 终 的成 像 性 能 ． 文 献Байду номын сангаас［］ 过 仿 真 ９通 验 证 了弹 道 中段 目标 的运 动 参 数变 化 较 为缓 慢 ， 因 而在 观 测 时 间 内假设 目标 做 匀速 直线 运 动 ， 并 且 在 １ 脉 冲 作 用 期 间 只 考 虑 弹 头 的 自旋 运 个
情 况 下 研 究 了 利 用 轨 道 运 动 等 效 旋 转 矢 量 对 弹
头 目标 进 行 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 ．文 献 ［］ 立 了弹 头 目标 ３建 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 模 型 ， 对 目标 非 均 匀 转 动 的 情 况 针
在 处理 过 程 中对 回波 信 号 进 行抽 取 ， 后作 运 动 然 补 偿 进 行 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 ． 文献 ［］ 用 距 离 一 普 勒 ４利 多
第２ 卷 第６ ５ 期
２ １年 １ ０ １ ２月
文章 编 号 ：６ ３８９ （０ １０ ．３ ９０ １７ —６ １２ １ ）６０ ９ ．５
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆ ｒ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｏ ｍ ｌ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍｙ ｏ Ａｉ
３空 军 雷达 学 院 ， 汉 ４ ０ １ ；４空 军驻 ７ ０ 军 事 代表 室 ， 京 ２ ０ ３ ） ． 武 ３０９ ． ２厂 南 １０ ７
摘
要ｉ 针对弹道导弹 目标进行逆合成孔径 雷５（ Ａ ） ￣ Ｉ Ｒ 成像问题 ， ＿Ｓ 对沿轨道 高速运动并同时伴有 自旋的弹头
ＩＡ 回波 特 性 进行 了分 析 ． 首先 建 立 了弹 头 目标 的 运 动模 型 和 ＩＡ ＳＲ Ｓ Ｒ回 波模 型 ， 弹 头 的 自旋 矢量 沿 雷达 视 线 将 方 向和 垂 直 于雷 达视 线 方 向进 行 分解 ， 然后 分 别分 析 了弹 头 目标 的轨 道 运动 和 自旋对 回 波信 号 的影 响 ， 进 行 最后
利 用 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 技 术 对 弹道 导 弹 弹头 目标 进 行 成像识 别是 导弹 防御 系统 的重要发展 方 向．
自旋 对 ＩＡＲ成 像 的影 响 ．文 献 ［］ 析 了 自旋 运 Ｓ ６分
动 目标 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 的特 点 ， 出 了利 用 自适 应 联 提
ＩＡ Ｓ Ｒ是 一 种 高 分 辨 率 成 像 雷 达 ， 利 用 发 射 宽 它 带 波 形 与 脉 冲压 缩 技 术 获得 良好 的距 离 分 辩 力 ，
、０ｌ２５ ， ＿ Ｎ ｏ ６ ． Ｄ ｅ ． ２０ｌ ｃ ｌ
弹 头 目标 的 ＩＡＲ回波 特 性 分 析 Ｓ
郑 建 成 王 党卫 马 晓 岩 。 陶松 波 ， ， ，
（． １ 空军雷达学院研 究生管理大 队， 武汉 ４ ０ １ ；２空军雷达学院三系， ３０９ ． 武汉 ４ ０ １ ３０ ９
采 样 研究 了 自旋 弹 头 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像 方 法 ． 弹 头在 沿 轨 道 飞 行 的过 程 中为 保 持 姿 态稳
效 天 线 孔 径 可 获 得 高 的方 位 向分 辨 率 ． 然 而 弹头 目标 的成 像 与 飞 机 目标 成 像 存 在显 著 差 异 ， 如 弹 头 目标 中段 飞 行 在沿 轨 道 高 速运 动 的 同时 ， 常 会 以 固定 的 角 速 度 绕 其 质 心 自 由地 进 行 翻 滚 自旋 运 动 ， 弹 头 目标 ＩＡ 即 Ｓ Ｒ成 像 所 利 用 的 合 成 旋 转矢 量 为其 等 效 旋转 矢 量 与 自旋 矢 量 之 和 ， 而 不 是 常规 目标 成像 所 利 用 的 等效 旋 转 矢 量 ， 这 使 得 对 其 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 更 为 复 杂 ， 大 大 增 加 了 并 ＩＡ Ｓ Ｒ方位 向成 像 运 动补 偿 的 难 度 ．
自旋 同 时 作 用 时 弹 头 目标 的 ＩＡ 回波 特 性 ， ＳＲ 将 弹 头 的 自旋 角 速 度 分 解 为 沿 雷 达 视 线 方 向 和垂 直 于 雷达 视 线 方 向 的角 速 度 ， 比分 析 自旋 矢量 对
和 轨 道 运 动 等效 旋 转 矢 量 对 弹 头 目标 雷 达 回波 特 性 的影 响 ， 并对 其 作 了 相应 的仿 真研 究 ．