双多基地雷达系统的发展及应用

双基地激光雷达系统原理研究的开题报告开题报告题目：双基地激光雷达系统原理研究一、选题背景随着激光雷达技术的不断发展，双基地激光雷达系统在目标探测、跟踪及成像方面具有独特的优势。

双基地激光雷达系统的基本原理是利用两个基地之间的测距数据进行复合成像，可以提高距离精度和目标定位的准确性。

此外，双基地激光雷达系统还能够实现多角度观察目标，从而获得更全面的目标信息。

由于双基地激光雷达系统具有诸多优势，因此被广泛应用于军事、遥感、航空航天等领域。

因此，本文拟就双基地激光雷达系统的原理进行深入研究，以期为相关应用领域提供有价值的参考。

二、研究目的本文旨在深入探究双基地激光雷达系统的原理，分析双基地激光雷达系统的目标探测、跟踪及成像等方面的优势和应用。

同时，通过对相关文献的综述和实验验证，进一步改进双基地激光雷达系统的性能和应用场景。

三、研究内容1. 双基地激光雷达系统的工作原理。

2. 双基地激光雷达系统的距离计算方法。

3. 双基地激光雷达系统的测量精度分析。

4. 双基地激光雷达系统的复合成像算法研究。

5. 实验验证及性能优化。

四、研究方法1. 文献综述。

对已有的相关文献进行综述，分析双基地激光雷达系统的工作原理，距离计算方法和复合成像算法等方面的研究现状。

2. 理论研究。

通过对双基地激光雷达系统的原理和距离计算方法进行分析，并提出复合成像算法的改进方法。

3. 模拟实验。

通过建立数学模型，进行双基地激光雷达系统的距离计算和成像模拟。

4. 实际测试。

设计并制作双基地激光雷达系统进行实际测试，并对测试结果进行分析和评估。

五、研究进度计划1. 第1-2周：文献综述。

完成对双基地激光雷达系统的有关文献的综述与总结，对双基地激光雷达的原理、特点、优点和缺点等方面进行系统、全面地了解、梳理，并确定研究方向和目标。

2. 第3-5周：理论分析。

对双基地激光雷达系统的工作原理、距离测量、成像算法等原理进行分析和研究。

3. 第6-8周：数学模型建立。

双/多基地雷达系统随着军事科学技术的飞速发展，战争的不断升级，隐身飞行器，反辐射导弹、低空突防和电磁干扰都严重威胁着单基地雷达的生存，因此，双/多基地雷达越来越受到人们的重视。

一、 双/多基地雷达的基本概念双/多基地雷达即发射站和接收站分置的雷达系统。

如图所示，其发射天线位于Tx 处，接收天线位于Rx 处，两者距离为L （称为基线距离或基线），目标位于基线处。

三者所处位置可在地面、空中或空间，可以是静止的，也可以是运动的。

在双基地雷达几何结构中，以目标位置为顶点，发射站和接收站之间的夹角称为双基地角。

采用两个或者多个具有公共空间覆盖区的接收站且从公共覆盖区得到的目标数据均在中心站进行合成处理的雷达，称为多基地雷达。

二、 合作式双/多基地雷达1.工作原理在合作式双、多基地雷达系统中，发射机和接收机设在相距很远的两地，并且多部接收机可以共用一部发射机。

由于是无源的，接收机不会受到威胁，接收站处于隐蔽状态，因此反辐射导弹只能攻击发射站。

若发射站远离战区或者机动性较大，就可以大大降低受到攻击的可能性。

从配置上看，地面接收站与高空飞行的飞机合作，或与卫星合作将是合作式双/多基地雷达的最终形式。

合作式双/多基地雷达一般由一个发射站和一个或多个接收站组成（T/R 、T/Rn ）。

隐身目标的前向散射RCS 一般大于其后向散射RCS 。

因此，通过合理的布站，使接收站能接收目标的前向散射，就可抑制其RCS 的下降。

合作式双/多基地雷达的重要参数是双基地角β。

理论分析得出：当β小于90度时，双基地雷达的雷达截面积与单基地雷达的相等；当β大于130度时，就产生前向散射；当β等于180度时，由于目标遮断入射电磁波，这时在目标上产生一种感应电流，此电流能辐射一前向波束，波束的峰值取决于目标的投射面积，与目标的形状和材料无关。

因此这种前向散射雷达将使雷达截面积增大，可以大大提高对隐身目标目标发射站Tx 接收站Rx 双基地雷达几何结构的探测能力。

《岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》篇一岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究一、引言随着科技的进步和军事需求的增长，雷达技术在目标探测和跟踪领域的应用越来越广泛。

其中，岸/船双基地地波雷达因其具有远程探测、全天候作业以及对抗反辐射等优点，逐渐成为了重要探测手段之一。

为了进一步提升雷达目标跟踪的准确性和效率，本文将针对岸/船双基地地波雷达的目标跟踪方法进行研究。

二、岸/船双基地地波雷达基本原理岸/船双基地地波雷达是一种特殊的雷达系统，其发射和接收站点分别位于岸上和船上，形成了双基地的配置。

地波雷达利用地面反射的电磁波进行探测，其信号穿透能力强，可探测隐藏在复杂地形中的目标。

此外，双基地配置可以有效地降低敌方干扰和反辐射攻击的风险。

三、目标跟踪方法研究（一）传统目标跟踪方法传统的目标跟踪方法主要包括滤波器法、模板匹配法等。

这些方法在处理单目标、简单场景时具有一定的有效性，但在岸/船双基地地波雷达的复杂环境中，由于多路径效应、杂波干扰等因素的影响，传统方法的性能会受到限制。

（二）基于数据融合的目标跟踪方法为了解决上述问题，本文提出了一种基于数据融合的目标跟踪方法。

该方法通过将来自岸上和船上的雷达数据进行融合，提高了目标跟踪的准确性和稳定性。

具体而言，我们采用了多传感器数据融合技术，将不同来源、不同时间的数据进行综合处理，从而得到更准确的目标位置和速度信息。

首先，我们采用了卡尔曼滤波器对雷达数据进行预处理，以消除噪声和干扰。

然后，我们利用数据关联算法将来自不同传感器的数据进行匹配和关联，形成目标轨迹。

最后，我们通过多模型切换的方法对目标状态进行估计和预测，实现了对目标的准确跟踪。

（三）实验与分析为了验证基于数据融合的目标跟踪方法的性能，我们进行了大量的实验。

实验结果表明，该方法在岸/船双基地地波雷达的复杂环境中具有较高的目标跟踪准确性和稳定性。

与传统的目标跟踪方法相比，该方法可以更好地应对多路径效应、杂波干扰等因素的影响，提高了目标跟踪的可靠性。

摘要：本文首先叙述了双(多)基地雷达的发展历史，并对该雷达在现代防御体系中的优势进行了分析与探讨，最后阐述了典型的双(多)基地雷达系统及其未来的发展趋势。

1引言双(多)基地雷达主要是相对于比较常见的单基地雷达而言的，它是从雷达收发站配置的角度来命名的。

单基地雷达一般是收发共址，即接收站和发射站位于同一个地方，而双(多)基地雷达则是收发异址，其中多基地雷达还具有多个发射站和多个接收站，以离散的形式配置。

双(多)基地雷达实际上早在单基地雷达发展前好几年就已经出现了，其原理也早已为人们所应用，但是发展的过程却十分缓慢。

这主要是由于天线收发开关和脉冲发射技术的出现，使得单基地雷达在很长一段时间内占据了雷达技术发展的主导地位。

但是近年来，随着"四大威胁"即目标隐身技术，综合性电子干扰技术、低空超低空突防技术和反辐射导弹技术的迅猛发展，现代战争对军用雷达的要求变得越来越苛刻，单基地雷达因此也面临着日益严重的生存危机。

在海湾战争中，伊拉克的雷达系统为了躲避美军反辐射导弹的攻击，不得不采取了关机的消极措施以求安全。

因此，为了对付日趋发展并成熟起来的"四大威胁"的挑战，双(多)基地体制雷达又重新得到了各国的重视。

由于双(多)基地雷达使用两个或两个以上的分离基地(其中包括有源和无源基地)，因此按照不同的军事要求，它在防御体系中就有多种可能的组合形式。

从部置的位置方面来看，可分为地发/地收，空发/地收，地发/空收等几种形式，多基地雷达还具有一发多收，多发多收等形式。

2双(多)基地雷达的发展历史在双(多)基地雷达正式出现之前，人们实际上就已经开始了这种雷达体制的应用。

到三十年代后期，在美、英、法、德、俄等国的早期雷达防御系统中，都出现了这种体制的雷达。

当时采用的基本工作原理是使用相距甚远的发射机和接收机。

通过测定目标反射信号的多普勒频移和发射机向接收机直接传播的信号之间的差频，从而检测出穿过发射机--接收机基线的目标。

双基地雷达,不说你也知道的特性!双基地雷达，不说你也知道的特性！我们知道发射机和接收机共用一副天线的传统雷达称为单基地雷达或单站雷达(Monostatic Radar)。

那么，今天我们就来讲讲那些不说你也知道的双基地雷达的特性。

1双基地雷达的概念理解接收机和发射机在不同位置的雷达称为双基地雷达(Bistatic Radar)。

虽然这样的结构带来了一些技术上的难题，特别是发射机和接收机之间的同步问题，还可能增加成本，但它存在一些潜在优势。

隐身目标会将单站雷达发射的能量散射到各个方向，而双基地雷达能够提高对隐身目标的检测能力。

双基地雷达的接收机是被动式的，这就意味着接收机不会被电子支援措施所定位。

很难针对双基地雷达接收机部署对抗措施，因为它们的位置的未知的。

因此，任何干扰都必须在一个角度范围内传播，削弱其有效性。

同样，双基地接收机不易受到反辐射导弹(ARMs)的攻击。

双基地雷达体制是十分有用的，尤其是在无人机系统(UAVs)中，因为无人机可以只携带接收机，而重型、复杂、高功耗的发射机可以位于别处。

20世纪30年代最早的机载雷达试验就是双基地的，因为在最初的机载雷达系统中不可能产生高功率的雷达脉冲。

从70年代后期到80年代初期双基地雷达系统的一个典型例子是“Sanctuary”，它是一个美国双基地防空雷达研制计划，它在防区外使用机载照明雷达，接收机为地面被动接收器。

2双基地雷达的特性由发射机、目标和接收机形成的三角形如下图所示。

接收机和发射机之间的距离称为基线(baseline)。

目标与发射机和接收机连线的夹角称为双基地角或分置角(bistatic angle)。

在大多数情况下，双基地接收机测量来自发射机的直接脉冲和目标回波脉冲之间的延时，如果L已知，将可以得出双基地距离和。

这样的测量方法定义了一个椭圆，发射机和接收机分别是两个焦点。

这就和你小时候玩的把戏是一样的：把两个大头针钉在木板上，然后用绳子和铅笔画出一个椭圆。

雷达起源于上世纪30年代，通过发射以及接收电磁信号，雷达能够精准的检测出飞机并确定其空间位置。

因此，雷达被广泛地应用于军事领域并给军事领域带来了巨大变革。

各种雷达技术在第二次世界大战后得到了迅猛发展。

但随着电子干扰等反雷达技术的发展，传统雷达的工作环境日趋恶劣，其性能也受到了限制，反隐身能力弱、生存能力弱、目标RCS闪烁使雷达性能衰退等缺点也逐渐暴露出来。

为了改善雷达在目标探测、定位跟踪精度、抗干扰等方面的性能，使雷达能够更好地投身于现代战争中，各种新型体制雷达应运而生，例如，无源雷达、多基地雷达、分布式雷达等，其中研究最为热门的是双/多基地雷达和MIMO雷达。

2003年，集中式MIMO雷达错误！未找到引用源。

首次被美国林肯实验室D.J.Rabideau 等人提出，它也被称作共址MIMO雷达。

集中式MIMO雷达的阵元分布与传统雷达阵列分布相似，收发阵列集中放置，且阵元间距较小。

与传统相控阵雷达不同的是，集中式MIMO雷达发射端发射彼此正交的信号，具有波形分集增益，因此，有着更好的参数辨别能力。

在2004年IEEE雷达会议上，分布式MIMO 雷达错误！未找到引用源。

被贝尔实验室科研人员提出，也被称作统计MIMO雷达。

分布式MIMO雷达的阵元在空间内分布较远，利用各阵元在不同角度下观测到目标散射特性的差异，可以获取较高的空间分集增益，从而能较大程度的减小目标RCS闪烁对雷达目标检测的影响。

上述两种MIMO雷达都各有应用前景与优势，但由于集中式MIMO雷达与相控阵雷达结构相似，因此，集中式MIMO雷达可以借助传统相控阵雷达中的信号处理理论来进行信号处理[10-12]。

故在理论研究与工程应用上，集中式MIMO雷达更容易实现，因而，倍受关注与研究。

本文的研究对象——双基MIMO雷达属于收发站分置的集中式MIMO雷达。

围绕双基MIMO雷达仿真平台展开工作。

目标跟踪与定位是该仿真平台的核心模块，该仿真平台的主要任务就是能够对目标进行精准跟踪。

第 31卷第 3期指挥控制与仿真 V ol.31 No.3 2009年 6月 Command Control & Simulation Jun.2009 文章编号:1673-3819(200903-0035-04双基地雷达在抗反辐射武器系统中的应用分析何晓卒,刘昌锦(解放军炮兵学院,安徽合肥 230031摘要:针对当前雷达系统受反辐射武器系统的威胁越来越严重的问题,分析了双基地雷达在现代防御体系中抗反辐射武器系统的优势及主要技术,并提出了采用合理布置双基地雷达收发基地对 ARM 加以对抗的措施。

通过模拟计算得出收发基地经过合理布置后的双基地雷达,受 ARM 的杀伤概率会降至 0.13,这充分说明了双基地雷达在未来军事斗争中有着显而易见的作用及可观的发展前景。

关键词:双基地雷达;反辐射武器;抗打击中图分类号:TN953 文献标识码:AThe applied analysis of Bistatic Radar in the countermeasuresystem of Anti-Radiation WeaponHE Xiao-zu, LIU Chang-jin(Artillery Academy of PLA, Hefei 230031, ChinaAbstract: Nowadays, the radar system is meeting more and more serious threats from anti-radiation weapon system. This paper analyzes the primary countermeasure technology advantages of anti-radiation weapon and bistatic radar in modern defense system in brief, and puts forward corresponding methods of arranging receiving and radiating bases properly. According to the calculation and emulation, the result is that the rate of killing lows to 0.13 by arranging the bases properly. It shows the importance of bistatic radar and the perfect foreground in the future military conflict.Key words: bistatic radar; anti-radiation weapon; anti-attack在现代战争中,雷达构成了侦察、监视和 C 4I 系统的重要环节,发挥着至关重要的作用。