超低空掠海目标的微波探测系统设计
基于里德堡原子的微波全信息测量
基于里德堡原子的微波全信息测量贾凤东1,郝建海1,崔越1,王宇翔1,刘宇晴1,王宇2,尤建琦2,白金海2,钟志萍1,3*(1.中国科学院大学 物理科学学院,北京 100049;2.航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京 100095;3.中国科学院大学 中国科学院拓扑量子计算卓越中心,北京 100190)摘 要:介绍了里德堡原子微波电场传感器的工作原理,阐述了基于里德堡原子测量微波电场强度、相位、极化、频率等信息的技术特点,分析了基于里德堡原子的微波全信息测量的研究现状,探讨了当前绝对自校准测量和连续宽带高灵敏测量面临的困难,指出可以通过外场调控实现测量灵敏度提升和宽带连续频率测量;并可通过各种调制及解调手段简化相位、极化的测量和读取。
分析了在热原子系统中利用多光子激发消除多普勒展宽以及采用冷原子消除多普勒展宽对于提升微波测量灵敏度的潜在优势,提出未来可利用里德堡原子的高轨道角动量态、强关联等特性进一步提升里德堡原子微波电场传感器性能。
关键词:微波电场传感器;里德堡原子;电磁感应透明中图分类号:TB939;TP212;O56 文献标志码:A 文章编号:1674-5795(2024)01-0001-22Microwave full information measurement based on Rydberg atomsJIA Fengdong 1, HAO Jianhai 1, CUI Yue 1, WANG Yuxiang 1, LIU Yuqing 1,WANG Yu 2, YOU Jianqi 2, BAI Jinhai 2, ZHONG Zhiping 1,3*(1.School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China ;2.Changcheng Institute of Metrology & Measurement, Beijing 100095, China ;3.CAS Center for Excellence in TopologicalQuantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)Abstract: This paper introduces the principles of the Rydberg atom microwave electric field sensor, elucidating the technical features of measuring the information of microwave electric field strength, phase, polarization, and frequency based on Rydberg atoms. Then it analyzes the current state of microwave full‐information measurement based on Rydberg atoms and discusses the challenges faced by absolute self‐calibration measurements and continuous broadband high‐sen‐sitivity measurements. It points out that measurement sensitivity enhancement and continuous broadband frequency mea‐surement can be achieved through external field modulation. Various modulation and demodulation techniques are sug‐gested to simplify phase and polarization measurements and data reading. The paper also explores the potential advan‐tages to eliminate Doppler broadening effect by adopting multiphoton excitation in atomic vapor cell systems and adoptingcold atomic systems to enhance microwave measurement sensitivity. It proposes the possibility for future exploration of such characteristics of Rydberg atoms as high orbital angular momentum states and strong correlations to further improvedoi :10.11823/j.issn.1674-5795.2024.01.01收稿日期:2023-12-20;修回日期:2024-01-24基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFA0304900、2017YFA0402300);北京市自然科学基金项目(1212014);中国科学院重点研究计划项目(XDPB08-3);中央高校基本科研业务费专项资金项目引用格式:贾凤东, 郝建海, 崔越, 等. 基于里德堡原子的微波全信息测量[J ]. 计测技术, 2024, 44(1): 1-22.Citation :JIA F D , HAO J H , CUI Y , et al. Microwave full information measurement based on Rydberg atoms [J ].Metrology & Measurement Technology , 2024, 44(1): 1-22.the performance of Rydberg atom microwave electric field sensors.Key words: microwave electric field sensor; Rydberg atom; electromagnetic induction transparency0 引言对量子状态的主动调控和操纵引发了第二次量子革命,发展出量子通信、量子计算和量子精密测量等前沿领域。
一种基于MFCC特征的水下目标分类网络
一种基于MFCC特征的水下目标分类网络作者:徐晓刚罗昕炜来源:《声学与电子工程》2022年第01期摘要水声目标辐射噪声特征提取和识别技术是水声目标识别的重要任务,也是水声信号处理领域的难题。
鉴于梅尔滤波器中提取的听觉特征在语音识别中的广泛应用,文章基于梅尔倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient ,MFCC)和卷积神经网络(Convolutional Neural Network ,CNN)构建了一个水声信号深度分类网络。
该分类网络通过MFCC特征提取方法逐帧提取舰船辐射噪声信号的梅尔倒谱系数,将其构建特征矩阵输入CNN中进行分类,构建了一个4类舰船辐射噪声样本集,并利用所提出的网络考察了不同维度下MFCC和I LOFAR 特征的分类性能,分析了不同类型特征和不同特征维度输入对网络分类性能的影响,可为水声分类研究相关人员提供参考。
关键词水声信号:梅尔系数;目标分类;CNN;时频分析水下目标的分类识别是水声领域研究的热点问题,对于现代海洋装备目标探测尤为关键,特征向量提取的方法是水声目标分类识别的研究重点。
文献[1]提出了一种基于小波包变换的水下目标辐射噪声特征提取算法,文献[2]提出了一种基于双谱估计的水下目标辐射噪声特征提取算法,文献[3]提出了一种基于波数谱模态能量差特征的目标分类方法。
由于声呐识别不同水下辐射噪声源的原理与人耳语音识别的机理类似,因此,基于听觉特征的水下声目标特征提取方法是研究热点之一,其中提取梅尔倒谱系数进行水下声目标识别是常用的方法之一。
文献[4]介绍了差分梅尔频率倒谱系数的概念和相应的特征提取方法,对水下目标进行了基于MFCC特征提取方法仿真研究和实验分析;文献[5]将MFCC特征应用于船舶和鲸类水下声信号的特征提取中,提取了船舶和鯨类声信号的MFCC特征,通过高斯混合模型对提取的MFCC特征进行训练和识别分类,讨论MFCC维数变化和不同MFCC特征组合对识别分类性能的影响:文献[6-8]也进行了MFCC特征提取相关方面的研究工作,并取得了一定的研究成果。
雷达技术的发展及在交通领域中的应用
(2)搜索和警戒雷达 用于发现飞机。 作用距离一般在100 km以上。 岸基预警机、预警直升机、舰载预警机
对空兼对海警戒搜索和目标指 示多功能雷达
J-231中程警戒雷达及对消前后图像
KJ-2000预警机由俄制轰炸机IL-76改装而 成,其机身安装了由以色列Elta公司研发 的费尔康相控阵雷达。
舰载雷达
VHF ( 70-93MHZ ) 这种低频雷达的 波束宽,精度低 但对空距离长, 大约250公里
对海/对低空 搜索雷达
相控阵三坐标中 程对空搜索雷达
130/100毫米舰炮炮瞄雷达 火控雷达
二、民用雷达
(1)气象雷达 用于观测云、雾、雨、雪、雹、闪电、台风等气象状况。 雷达气象学。
测雨雷达 测风雷达 多普勒雷达 中小尺度天气预警:警戒强风暴强对流天气,增强防 灾抗灾能力。 我国已布设多普勒雷达替换(一次、二次)常规天气 雷达。
2.雷达的基本用途与种类
一、军用雷达 (1)预警雷达(超远警戒雷达) 用于发现洲际导弹,以便尽早发出警戒。其特点是作用距 离远达数千公里,测定坐标的精度和分辨力不高。 天波超视距雷达(OTH)是靠电波在电离层折射的方法观 测目标的,超视距雷达的作用距离可通过改变发射角 (应小于25,通常低于5)和发射波束的频率来控制。
Rmax f
2 P DA T 2 T 3 64 P r min
1 4
■电磁波传播条件对雷达作用距离的影响 距离探测范围; 地面反射造成的垂直波束分裂; 损耗。 垂直波束分裂示意:
■距离分辨力 雷达的距离鉴别力(Range resolution)表示区分相同方位 的两个相邻目标的能力。 雷达距离鉴别力越高,越容易在距离上把两个相邻目标区 分开来,雷达图象越清晰。
雷达吸波材料研究进展综述
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摘要本文简要介绍雷达吸波材料的研究背景,阐述吸波材料的原理和分类;大篇幅综述了多种吸波材料的性能、研究进展,包括电损耗型吸波材料、磁损耗型吸波材料和新型吸波材料;最后得出结论和展望,目前的吸波材料还不能完全满足隐身技术的要求:“轻、薄、宽、强”;高温陶瓷和铁氧体类等传统吸波材料仍然是无法取代的一代材料,新型吸波材料是今后研究的重点;未来除了加强单一材料的性能研究之外,还需要考虑吸波材料的多频段化、低维化、复合化,以及注意吸波材料的结构理论设计研究和对吸波机理的探索。
关键词:隐身技术,吸波材料,雷达,综述目录第一章隐身技术概况 (1)1.1 前言 (1)1.2 雷达探测原理 (5)1.3 雷达隐身技术 (7)第二章吸波材料原理及设计 (9)2.1 雷达波的衰减和阻抗匹配 (9)2.2 吸波材料的设计要求 (11)2.3 吸波材料工程参数及性能分析 (12)第三章雷达吸波材料研究进展 (13)3.1 雷达吸波材料分类 (13)3.2 电损耗型吸波材料 (15)3.2.1 陶瓷吸波材料 (15)3.2.2 导电高分子聚合物 (17)3.2.3 导电席夫碱类吸收剂 (18)3.2.4 有机金属络合物 (19)3.2.5 炭系吸波材料 (20)3.2.6 非磁性的金属系涂料 (24)3.3 磁损耗型吸波材料 (25)3.3.1 铁氧体吸收剂 (25)3.3.2 磁性金属微粉 (27)3.3.3 磁性纤维吸收剂 (29)3.3.4 纳米磁性吸收剂 (30)3.4新型吸波材料 (33)3.4.1 智能隐身材料与结构系统 (33)3.3.2 手性材料 (33)3.4.3 纳米吸波材料 (34)3.4.4 多频谱吸波材料 (35)3.4.5 电路模拟吸波材料 (36)3.4.6 空心微球吸波材料 (36)3.4.7 等离子体吸波材料 (37)3.4.8 其他新型吸波材料 (38)第四章总结和展望 (39)4.1 研究进展总结 (39)4.2 展望和趋势 (41)参考文献 (43)致谢 (46)第一章隐身技术概况1.1前言[1,2]隐身技术始于第二次世界大战,在各大军事强国的军事竞争中得到极大的发展,对于提高现代兵器的突防能力与生存能力发挥着重要的作用,尤其是纵深打击的有效手段,已经成为集陆、海、空、天、电磁五位一体的立体化现代化战争中最重要、最有效的突防战术技术手段。
直升机多源信息融合仿真系统设计
收稿日期:2021 -03 -15 基金项目:航空科学基金资助项目(201651U7007) 作者简介:王琳(1983 -),男,高级工程师。研究方向为航空武器系统总体、仿真与控制,武器装备试验等
114
火控雷达技术
50
合探测能 战场感知能
效手段%禾
感
合技术,可以弥补单一传感器在探测识别
目准
算,计算目标
准线
置,并 据瞄准线偏差
学系统
探测视场。载机 模拟分系
生成直升机运
动数据。显 系
生成 系统的目标探测
与瞄准画面。
1.2
软件
直升机
合仿真系
仿真系统总控
模块、数据生成模块、数据 合模块、数据 算模块、
据显示模 及
等组成,如2所%
数据显示模块
解算的目标瞄准线数据
I数据適亶蜃制
目标真实位置
数据生成模块
1
I
光电系统瞄准解算模块 解算目标瞄 准线估计值
计算目标瞄准偏差,确定光电瞄准视场
图3
仿真系统在 设
了用户接口%
其中,在 据生成模块设 ,预留了 感 数
据接口, 了模
。传感
能
可编辑的属性页 ,并据需要选择和输入
,赋予合
。传感
目标航迹
可
设定,包 航迹中断起止 、航迹中
可 最大间隔 等%显设
可选择复
合 可编辑对话
升机
效率,降低火控雷达探测 '时
,获得优良的低截获性能。
1直升机多源信息融合仿真系统
1.1仿真系统组成和功能
直升机
合仿真系 火控雷达数据
模拟分系统、数据链数据模拟分系统、
舰船目标RCS水面模拟试验及其应用探讨
舰船目标RCS水面模拟试验及其应用探讨
吴楠;陈炯
【期刊名称】《中国舰船研究》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】舰船目标作为海上运行的武器平台,其电磁散射的最本质特征体现为目标与海面环境一体化的复合散射。
在舰船目标雷达波隐身性设计中,需要开展模拟RCS试验来验证方案可行性。
针对舰船所处海面环境的特点,采用双射线追踪方法分析了随机粗糙海面对舰船散射回波特性的影响,提出了关于舰船雷达波隐身设计流程的建议,论证并指出在技术设计阶段需要用接近实际环境的方法进行水面环境舰船隐身设计验证,结合数值仿真与本体RCS试验,掌握并控制舰船隐身性指标和强散射“要害点”,并从场地开阔性、测试方法等方面提出了舰船目标RCS 水面模拟试验的测试要求,从RCS指标设计验证、强散射中心分析、总体多专业协同设计等方面,探讨了模拟试验方法的应用和发展方向。
【总页数】5页(P103-106,118)
【作者】吴楠;陈炯
【作者单位】中国舰船研究设计中心电磁兼容性重点实验室,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心电磁兼容性重点实验室,湖北武汉430064
【正文语种】中文
【中图分类】U661.73
【相关文献】
1.微波超视距条件下舰船目标RCS分层计算方法 [J], 席泽敏;卢建斌;赵文强;张明敏;苑秉成
2.基于SBR的舰船目标多次散射RCS计算 [J], 丁凡
3.粗糙海面舰船目标 RCS 研究 [J], 李文兴;卢长新;宫建斌
4.基于并行MLFMA的SAR舰船目标RCS计算 [J], 陈俊;曲长文;杨俭;徐舟
5.基于海情和蒸发波导的舰船目标 RCS 研究 [J], 李文兴;朱太平;赵中洋
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多径环境下海面低空目标检测技术研究
即 z 变化 1/ 4 时, 接收信号的相位即发生 180 翻转,
在微波频段内, / 4 的取值在 15~ 30 cm 之间, 这一 测量精度目前雷达是很难达到的。但在一些具体场
景下, 可认为 z 服从特定分布。例如: 雷达工作中心
频率为 3 3 GH z, 带宽为 300 M H z, 目标飞行高度 为 100 m, 掠射角 = 1 , 则 z 的取值范围为 18 33~
关。为了得到多径条件下的检测概率, 首先需要计 算传播因子、回波信号幅度关于瞬时信噪比以及瞬 时信噪比关于平均信噪比的概率分布函数。
定义功率传播因子 为多径条件下雷达接收信
号功率与自由空间中雷达接收信号功率之比。假定
经归一化后的 f ( r ) = f ( d ) 1, 则功率传播因子
=
P1 P0
=
3 检测概率计算
直观上来看, 多径条件下的雷达检测概率计算
需建立在自由空间中雷达检测概率计算的基础上, 飞机等起伏目标的检测概率计算要以非起伏目标的
检测概率计算为基础, 为此, 首先研究自由空间中非
起伏目标的雷达检测概率问题。
考虑自由空间中高斯白噪声环境下固 定目标
M- N 检测, 雷达接收信号 y 可表示为
建立了雷达多路径散射模型; 然后推导得到了多径环境下信噪比的概率分布函数和
雷达检测概率表达式, 仿真给出了多径环境下和自由空间中不同 M- N 检测器在不同
虚警概率下的雷达检测概率曲线; 最后总结出了在不同情况下雷达具有最佳检测性
能时的最佳 M 值。
关键词 多径; 镜面反射; 传播因子; M- N 检测器; 检测概率
时, 对于水平极化波, 可以认为反射系数的幅度 H = 1, 相位 r = 直达波和反射波总的相位差可 表示为
智能超表面辅助联合雷达与通信系统设计
doi:10.3969/j.issn.1003-3114.2024.02.015引用格式:黄秀珍,陈淼,李贝,等.智能超表面辅助联合雷达与通信系统设计[J].无线电通信技术,2024,50(2):342-348.[HUANGXiuzhen,CHENMiao,LIBei,etal.DesignofReconfigurableIntelligentSurfaceAssistedJointRadarandCommunicationSystems[J].RadioCommunicationsTechnology,2024,50(2):342-348.]智能超表面辅助联合雷达与通信系统设计黄秀珍1,陈 淼1,李 贝2,徐 璐3,刘宏嘉4(1.浙江理工大学科技与艺术学院,浙江绍兴312369;2.中国联合网络通信有限公司研究院,北京100048;3.浙江理工大学信息科学与工程学院,浙江杭州310018;4.中国联合网络通信有限公司浙江省分公司,浙江杭州310051)摘 要:联合雷达与通信系统(JointRadarandCommunicationSystem,JRCS)是解决6G网络频谱资源紧缺的有效技术之一。
受智能超表面(ReconfigurableIntelligentSurface,RIS)研究的启发,提出了一种RIS辅助JRCS的技术,能够有效提高用户的加权和速率(WeightedSumRate,WSR)以及探测性能。
利用加权最小均方误差分式规划(WeightedMinimumMean SquareErrorFractionalProgramming,WMMSE_FP)算法进行求解,并通过迭代求解找到最优解,构建了用户的WSR以及探测性能最大化的优化模型。
仿真结果表明,RIS辅助JRCS较RIS辅助分离雷达与通信系统,在最大化WSR及提高目标探测性能方面表现更佳;系统的最大化WSR提高到8.52bit/s/Hz,比分离雷达与通信系统提高了2.11bit/s/Hz,主瓣波峰值可以达到32.04dBm。
《微波遥感》课程教学大纲
《微波遥感》课程教学大纲
一、课程基本信息
二、课程简介和教学目标
1.课程简介
《微波遥感》是给海洋技术专业本科生开设的一门专业任选课程,本课程主要讲述微波遥感的基本理论、方法和基础知识。
要求学生理解微波遥感中的雷达原理,掌握雷达高度计、微波散射计、真实孔径雷达、合成孔径雷达和微波辐射计的基本工作原理,并且学会获取、处理和分析各种微波遥感传感器数据,熟悉微波遥感在海洋、陆地、大气等领域的应用。
通过课程学习,使学生具备海洋动力参数信息提取方法的初步技能,提高学生解决复杂问题和终生学习的能力,培养学生的海洋强国意识。
2.教学目标
教学目标1:掌握雷达高度计、微波散射计、真实孔径雷达、合成孔径雷达和微波辐射计的基本工作原理,理解海洋动力参数信息的反演和提取方法;
教学目标2:理解微波遥感数据处理的基本过程和方法;
教学目标3:提高学生解决复杂问题和终生学习的能力,培养学生的海洋强国意识。
3.教学目标与毕业要求指标点的支撑关系
三、理论教学
表1 理论教学安排
四、实验教学
五、考核与成绩评定方法
六、建议教材及相关教学资源
[1] 苗俊刚, 刘大伟. 微波遥感导论[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012.
[2] Woodhouse Iain H., 董晓龙, 徐星欧, 等. 微波遥感导论[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[3] 舒宁. 微波遥感原理[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2000.。
复杂电磁环境下舰载雷达面临的生存威胁的分析与研究
应用科技复杂电磁环境下舰载雷达面临的生存威胁的分析与研究臧家亮黄亮(南海舰队司令部四处,广东湛江524064)乒睛要】文章对海上复杂电磁环境和雷达面临低空和超低空突防、反辐射导弹威睹分析,系统的研究了舰娥雷达所面临的挑战.提出了解7’;;‘决雷这生存问题的几个方法,重点研究了4匾破获概率雷达和相拉阵雷达应用于般艇的发展潜力,得出了新体制雷达在实现雷达反时抗中发挥i :着重炙化势。
;‘^鹾键词】电磁环境I舰栽雷达;A R M“Ⅳ现代海战,突出问题就是电磁频谱的控制,如何在复杂的电磁环境中利用好、保障好己方武器装备不被敌“软杀伤,硬摧毁”是至关重要的i全面了解海上复杂环境对于魄艇遂行作战任务、攻击敌袭目标具有重要意义;作为舰艇的眼睛——-雷达面{临着诸多威胁,有蚓氏空和超t EP-.突防、反辐射导弹等对舰艇雷达生存能造成极大的挑战,应用新体制雷达就成为现代海战中迫切需要,低截获概率雷达、相控阵雷达已经开始装备舰艇,且已体现出其强大优势,未来的海战场中新体制雷达要求将越来越明显,低截获概率雷达、相控阵雷达应用将越来越广泛。
1海上电磁环境复杂复杂电磁环境是指在一定的空域、时域和频域上,电磁信号纵横交叉、连续交错、密集重叠,功率分布起伏变化,对相应的电磁活动产生重大影响的电磁环境。
在海战场复杂电磁环境下,电磁辐射信号的传播在空域上交错,电磁辐射行为在时域E集中,电磁辐射信号载频在频域上的重叠,电磁辐射强度在能量域E起伏。
海战场复杂电磁环境特点如下:1.1辐射源数量多、密度高现代战场上,敌对双方使用的电子信息装备体制复杂、数量大、种类多,来自海、陆、空、大多种作战平台的电磁信号交织作用在同一个作战区域,加上辐射源信号经海浪、固定或移动物体反射形成的大量反射信号,构成了交叉重叠的电磁辐射态势。
在近海海域电磁环境中,还包含了大量民用通信导航信号、广播电视信号。
随着军用电子设备的发展和广泛应用,电磁环境密度正变得越来越高。
微波系统工程方案
微波系统工程方案一、项目概述微波系统工程是指利用微波技术进行通信、雷达、导航、遥感等方面的在系统集成、设计和应用。
本方案将针对微波系统工程的设计和建设展开详细的描述和规划。
二、项目背景随着科技的不断进步和社会的快速发展,微波技术在通信、雷达、导航、遥感等领域的应用变得越来越广泛。
而微波系统作为微波技术的集成和应用,对于解决系统的高频通信、高精度定位、高分辨率探测等问题起着至关重要的作用。
因此,微波系统工程的建设和发展对于实现科技创新、提升生产效率、改善人民生活等方面都具有重要意义。
三、项目目标本项目旨在建设和完善微波系统工程,实现对于微波技术的有效集成和应用,提高通信、雷达、导航、遥感等领域的技术水平和应用价值。
具体目标如下:1.设计和建设一套完整的微波系统工程,涵盖通信、雷达、导航、遥感等多个领域的应用需求。
2.提高微波系统的集成度和系统性能,实现多功能、高效率、经济性的设计和应用。
3.加强对于微波技术的研发和创新,推动微波工程技术的向前发展。
4.提升微波系统工程的科技含量和工程质量,实现对于实际应用需求的有效支持和服务。
四、项目内容1. 微波系统设计:包括对于微波器件、射频电路、天线系统、微波集成电路等方面的设计和优化。
2. 微波系统集成:对于微波系统各个模块进行集成和优化,实现系统的整体性能和稳定性。
3. 微波系统应用:将设计和集成的微波系统应用到通信、雷达、导航、遥感等多个领域的实际应用中。
4. 微波系统测试:对设计和集成的微波系统进行性能测试和验证,确保系统能够满足实际需求。
五、工程方案1. 微波系统设计在微波系统设计过程中,需要对器件、电路、系统等多个方面进行设计和优化。
具体工作如下:(1) 微波器件设计:对微波放大器、微波滤波器、微波混频器等器件进行设计和优化,提高器件的性能和可靠性。
(2) 微波电路设计:对微波功率放大器、微波频率合成器、微波混频器、微波调制器等电路进行设计和优化,实现高效、稳定和低损耗的电路设计。
预警侦察系统的发展现状及趋势
在现代战争中,随着现代技术的发展,特别是信息技术的迅速发展,信息的作用越来越重要,拥有信息优势成为夺取战场优势的关键因素,预警侦察系统也已成为夺取战争胜利不可或缺的手段。
在1982年的叙以冲突中,以方出动多架E-2C预警机进行空中巡逻并实施引导任务,成功击落叙方80多架飞机;在上个世纪90年代的几场局部战争中,预警侦察系统的部署更是全方位、多样化。
1991年的海湾战争中,多国部队动用了全方位、立体化、全天候的预警侦察系统,预警侦察卫星多达几十颗;1999年的科索沃战争中,北约共动用了十几颗侦察卫星,投入了50多架各种类型的有人侦察机,部署了七种类型、200多架无人侦察机,飞行时间达4000多小时。
全方位、多层次的天基、空基、地基、舰载侦察探测装备发挥着各自优势,实现战场态势感知,为远程精确打击提供了有力保证。
研究当前预警侦察系统的特点及其发展趋势不仅可以为我军对抗敌预警侦察系统提供依据,而且也能为我国研制自己的预警侦察系统提供有益的借鉴。
一、典型预警侦察系统随着预警侦察技术的发展,预警侦察系统的覆盖面已十分广泛。
地面上有各种电子侦察站组成的地面侦察系统;海上的各种舰载雷达系统、声呐系统、电子侦察设备、水声侦察仪、磁异探测仪和潜望镜等侦察设备组成海基预警侦察系统;低空中有电子侦察飞机、无人侦察飞机等组成的战术侦察系统;高空中有战略侦察飞机、空中预警指挥机组成的战略侦察系统;太空中有各种类型的卫星侦察系统。
这些系统互联互通构成范围广、立体化、多手段、自动化的侦察预警网络。
现代预警侦察系统主要包括陆基、海基、空基和天基四大类预警侦察系统。
1. 陆基预警侦察系统广义的陆基预警侦察系统主要由各种地面固定和机动式雷达、电子侦察装备、光电探测装备和声呐系统等组成,包括地面弹道导弹相控阵雷达、超视距雷达、监视雷达、固定信号情报侦察站、车载无线电侦察/测向系统、战场侦察雷达、战场光学侦察系统、战场传感器侦察系统、装甲侦察车等各种侦察装备,用于侦察探测空中、地面、水上及水下目标。
基于相控阵技术的低空预警雷达及其性能分析
基于相控阵技术的低空预警雷达及其性能分析摘要:随着现代化战争低空突防兵器的快速发展和我国低空空域的逐步开放,人民防空对低空、超低空预警能力提出了迫切需求。
本低空预警雷达使用先进的相控阵技术对分布式T/R组件进行波束控制实现俯仰向扫描,通过垂直多波位扫描及波位内和差波束测角的能力提升测高精度。
系统采取8个仰角波束的波位分配方式,为了保证足够的脉冲积累数,低波束采用三组6脉冲滤波器的MTD处理,高波束采用3脉冲MTI处理。
在处理算法上,我们采用高杂波改善因子的设计与算法,用杂波图、多种门限检测改善低、慢、小目标检测性能,最终研制一套侧重低空小目标观测的三坐标监视雷达。
关键词:相控阵;波束控制;和差波束;三坐标雷达Performance Analysis of Low-altitude Early Warning Radar based on Phased Array TechnologyWu JunAnhui Suncreate Electronics Co.,Ltd.,Hefei,230000Abstract With the rapid development of low-altitude defense weapons in modern warfare and the gradual opening of low-altitude airspace in China,civil air defense has placed an urgent need for low-altitude and ultra-low-altitude early warning capabilities.Advanced phased array technology is employed in this low-altitude early warning radar and beamforming is implemented by the distributed T/R components to achieve scanning in pitch.A higher precision measurement is obtained by using vertical multi-wave scanning and the ability of intra-wavelength and the sum & difference beamforming.The system adopts the wave position distribution mode of 8 elevation beam.In order to ensure sufficient pulse accumulation number,the low beam adopts the MTD processing of three groups of 6-pulse filters,and the high beam adopts 3-pulse MTI processing.The design and algorithm with high clutter improvement factor,clutter map and multiple threshold detection is used in the processing algorithm to improve the performance of dim target detection.Finally,a three-coordinate surveillance radar focused on low-altitude small-object targets was developed.Keywords Phased Array;Beamforming;Sum & Difference Beamforming;Three-coordinate Radar1 前言随着科技的发展,现代化战争中出现了低空突防兵器,以及随着我国经济及社会的发展及低空空域的逐步开放,人民防空和大型活动场所均有周界防范、立体安防监视的市场需求。
隐身飞行目标低频段RCS计算
隐身飞行目标低频段RCS计算
郭建明;刘波;李蔚清
【期刊名称】《微波学报》
【年(卷),期】2007(23)B08
【摘要】本文在采用计算机图形学对某型隐身飞机进行电磁建模的基础上,利用FDTD方法和电磁计算软件Microwave Studio对飞机在低频段(短波和米波波段)的RCS进行了计算,包括不同极化和不同入射角度条件下的单站和双站RCS。
比较两种方法的计算结果证明在低频段该飞机有可能出现较强的谐振频率点,因而利用低频段雷达有可能实现对隐身飞机等低可探测目标的检测和跟踪。
【总页数】4页(P185-188)
【关键词】时域有限差分法;雷达截面积;隐身目标
【作者】郭建明;刘波;李蔚清
【作者单位】北京理工大学电子工程系;空军装备研究院雷达所;南京理工大学【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52;V218
【相关文献】
1.基于UPML-FDTD的隐身目标超宽带双站RCS计算 [J], 孙宏伟;张永顺
2.F-117A隐身飞机的低频段RCS计算 [J], 刘波;李蔚清;金林
3.飞行器隐身测试塔架低RCS剖面设计 [J], 高旭;柴建忠;王健
4.一种计算隐身飞行器外形RCS的高精度快速算法 [J], 王明亮;高正红
5.隐身飞机目标P频段双基RCS特性仿真与分析 [J], 张森
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微波雷达方案
1.项目实施
a.前期调研:深入了解客户需求,制定针对性实施方案。
b.设备选型:根据项目需求,选择合适的雷达传感器和通信设备。
c.系统集成:完成前端探测模块、数据采集与处理模块、通信网络模块和监控中心模块的集成。
d.调试优化:对系统进行调试,确保各项功能正常运行。
e.培训与售后服务:为客户提供技术培训,确保客户能熟练操作和维护系统。
d.对异常情况进行报警,并通过通信网络将报警信息发送至监控中心。
4.通信网络
采用有线和无线相结合的通信方式,实现前端雷达传感器与监控中心之间的数据传输。通信网络具有以下特点:
a.高速率、高可靠性。
b.易于扩展,满足不同场景需求。
c.支持远程维护和升级。
5.监控中心
监控中心负责对整个系统的运行状态进行实时监控,实现以下功能:
2.项目验收
a.按照项目合同和实施方案,对系统进行验收。
b.确保系统各项功能正常运行,满足客户需求。
c.提供验收报告,包括系统性能、稳定性、可靠性等指标。
六、后期维护与升级
1.定期对系统进行维护,确保系统稳定运行。
2.根据客户需求,提供系统功能升级服务。
3.建立完善的售后服务体系,及时解决客户问题。
五、项目实施与验收
1.项目实施
a.前期调研:了解客户需求,制定实施方案。
b.设备选型:根据项目需求,选择合适的雷达传感器和通信设备。
c.系统集成:完成前端雷达传感器、数据采集与处理单元、通信网络、监控中心的集成。
d.调试优化:对系统进行调试,确保各项功能正常运行。
e.培训与售后服务:为客户提供技术培训,确保客户能熟练操作和维护系统。
a.覆盖范围广,检测距离远。
浅海遥感水深反演研究及其软件设计与实现
第 22卷第 11期2023年 11月Vol.22 No.11Nov.2023软件导刊Software Guide浅海遥感水深反演研究及其软件设计与实现廖旋芝1,邱骞2,熊显名3(1.北部湾大学电子与信息工程学院,广西钦州 535011;2.广西幼儿师范高等专科学校初等教育学院,广西南宁530022;3.桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室,广西桂林 541000)摘要:针对目前暂无专门利用卫星遥感影像分析浅海水深软件的问题,研究了一种基于IDL的浅海遥感水深反演软件,能够快速、准确地反演浅海水深。
首先分析了国内外卫星遥感水深反演的理论研究以及水深反演专业软件现状,在此基础上依托IDL语言,设计并实现涵盖输入显示、水深反演、输出保存和其他辅助功能在内的浅海遥感水深反演软件。
采用新竹市南寮附近海港的IKONOS和南沙群岛中鸿庥岛的GeoEye-1卫星影像分别进行绝对水深和相对水深反演。
绝对水深和相对水深反演下的各项评价指标:R2分别为0.996 7、0.989 7,RMSE分别为0.572 6 m、1.0761 m,MRE分别为6.659 3%、 5.496 2%,MAE分别为0.479 2m、0.659 2m,可见水深反演精度良好,软件稳定性较高,可快速、准确地实现浅海遥感水深反演,软件具备一定的推广性。
关键词:反演软件;水深反演;浅海遥感;IDLDOI:10.11907/rjdk.231756开放科学(资源服务)标识码(OSID):中图分类号:TP319 文献标识码:A文章编号:1672-7800(2023)011-0071-08Research on Remote Sensing Water Depth Inversion in Shallow Waterand Its Software Design and ImplementationLIAO Xuanzhi1, QIU Qian2, XIONG Xianming3(1.College of Electronics and Information Engineering, Beibu Gulf University, Qinzhou 535011,China;2.Primary Education College, Guangxi College for Preschool Education, Nanning 530022,China;3.Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541000,China)Abstract:Due to the current lack of specialized software for satellite remote sensing image analysis of shallow water depth, this article studies a shallow sea remote sensing water depth inversion software based on IDL, so as to invert shallow water depth quickly and accurately. Firstly,the theoretical research on satellite remote sensing water depth inversion at home and abroad was analyzed, as well as the current status of pro‑fessional software for water depth inversion, on this basis, relying on IDL language, designed and implemented a shallow sea remote sensing water depth inversion software that includes input display, water depth inversion, output saving, and other auxiliary modules. Absolute water depth and relative water depth were retrieved using IKONOS at the harbor near Nanliao, Hsinchu City and GeoEye-1 Satellite imagery at Hon‑gxiu Island, which belongs Nansha Islands. Various evaluation indicators under absolute and relative water depth inversion, Among them, R2 is 0.996 7, 0.989 7, RMSE is 0.572 6 m, 1.076 1 m, MRE is 6.659 3%, 5.496 2%, MAE is 0.479 2 m, 0.659 2 m. It can be seen that the ac‑curacy of water depth inversion is good, and the software has high stability, achieved fast and accurate shallow sea remote sensing water depth inversion. The software has a certain degree of popularization.Key Words:inversion software; water depth inversion; shallow sea remote sensing; IDL0 引言海洋在地球表面的覆盖面积达到71%,浅海又是人类与海洋接触最频繁的海域,因此无论从人类发展出发,还是从军事、国防角度来看,人们都期望利用海洋资源来解决能源短缺问题。
海上超视距传播的探测
抬升波导是一种陷获层的下边界在空中的悬空波导 结构,它与表面波导形成的气象条件相似,它们之间在
电波,按电磁理论,在距其 r2 远处的 R 点产生的相应的 场强如式(2)所示 :
一定条件下可以相互转化,由于波导层较高,对高空无 线电波的传播影响较大。抬升波导的情况比较复杂,目
= dE k 2 si= n χ.d ∏ k 2 sin χ.E0∆εre− jkr2 dV 4π r2
收稿日期 :2023-03-10 作者简介 :孙晓磊(1980—),女,山东昌邑人,硕士,讲师,研究方向 :无线电通信。
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孙晓磊 李光明 谢杰荣:海上超视距传播的探测
2023 年第 10 期
射传播损耗公式 [1],如式(1)所示 :
成陷获折射的气象条件,在适当的传播角度下,超微波
2.2 基于对流层散射的超视距传播探测
信号陷获其中,传播损耗明显减小,从而让无线电波实
在民用信号接收设备的侦察监视中,经过长期监视
现远距离超视距传播。大气波导可以分为蒸发波导、表 的积累,发现在监视区域下方 1000 多公里的位置,根据
面波导和抬升波导三种类型,而表面波导又有无基础层 飞机的飞行高度、设备位置的高度以及民用信号接收设
> 0.157 M/m
1.1 对流层散射传播机理
对流层是各种无线通信系统的主要作用空间,其中
的大气可对无线电波产生折射、发射和吸收效应,大气
湍流还可引起无线电波的散射。对流层散射是大气折射
率的不均匀分布和局部随机起伏引起的,但是至今该现
象的物理机制仍然众说纷纭,目前被广泛认可的主要有
三种传播机制,即湍流非相干散射、不规则层相干反射 以及稳定层相干反射 [2]。1960 年,Yeh 给出了对流层散
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超低空掠 海 目标 的微波探测系统设 计
李海军,张 亚,李世 中,李树 凯 ,孙彩 云 ( 中北大学 机 电工程学院 太原 00 5 ) 301
摘 要 :以低空突防技术研究为背景 , 从脉 冲多普勒原理出发设计 了微波探测系 统,其主要 目的实现对海面超 低空来袭 目标的有效探测 。在 实验 室阶段 实现 了对移动 目标的探测 ,针对微波探 测进行 了信号采集系统的电 路设 计与分 析 ,并采用低通滤波和直流耦合 的方 式 ,得到 目标信号 。在探测实验 中对脉冲产生 电路 ,滤 波电 路 及比较 电路进 行设计和分析验证 。实验证 明 ,该信号处 理电路性能优 良,工作可靠 ,对 目标 实现 了有效探
Ab t a t To l w l t d e e a o c n lg s ac s h a k r u d i d s n d  ̄c o y tm f c o v . sr c : o at u ep n  ̄ t n t h o o y r e r h a eb c g o n , t e i e f n s s i i e e t g i e o mir wa e
I he s tm a m a fe tve dee ton f nc i g tr t a ow l t ura e i e lz he m an p po e ft yse c n ke e c i t c i ori om n a ges tl at ude s f c tr aie t i ur s . i
测 。最 后 ,根据实战情况对脉冲 电路和滤波 电路做 了改进 ,能基本上满足超低空掠海 目标 的微波探 测技术要
求。
关键词 :超低空 ;微波探测 ;电路设计
中图分类号 :T 2 + 文献标识码 :A N9 5 7
Low liude s a_s i m i a tt e k m _ ’ ng a ge t c i n ys e t r t de e to s t m
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e e t e e ton o r t Fi ly a e c a o b tst a o i i p ov e p s ic i nd f t rcrui t e f c ve d t c i i ft ge . nal ,b s d on a t lc m a iu t n t m r e t ule cr uta e ic t h y a u i h l i