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相控阵雷达LPI搜索方法研究廖俊;胡凡俊;沈卫中;钱飞【摘要】相控阵雷达可通过合理配置工作参数优化其性能。
针对相控阵雷达在搜索目标时易受敌方电子侦察设备威胁的现实，研究了在保持搜索能力的同时，通过合理配置参数降低截获概率的问题。
分析了影响相控阵雷达搜索状态LPI（Low Probability of Intercept）性能的主要因素，建立了截获概率模型与搜索能力模型，给出了3种参数调整策略。
仿真试验验证了模型的有效性，并比较了3种策略的优劣。
%The phased array radar could optimize its performance through appropriate scheming work parameters. Aim at the fact that the phased array radar is easily threatened by the enemy’s electro-detector when working in search state, the problem that through configuring reasonable parameter to reduce the probability of intercept while holding the ability of search is studied. The main factors which influence the phased array radar’s LPI capability in search state are analyzed. The probability of intercept mode and the ability of search mode is builtup,and then three strategies to configure parameter is put forward. The effectiveness of the mode and the characteristic of these strategies are validated by the simulation results.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2016(041)010【总页数】5页(P113-116,121)【关键词】相控阵雷达;搜索状态;低截获概率;优化【作者】廖俊;胡凡俊;沈卫中;钱飞【作者单位】空军第一航空学院，河南信阳 464000;空军第一航空学院，河南信阳 464000;空军第一航空学院，河南信阳 464000;中国船舶重工集团第七二二研究所，武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】TM95雷达是战场情报收集的主要装备。
第一章 相控阵雷达系发射信号的设计与分析1.1 雷达工作原理雷达是Radar （RAdio Detection And Ranging ）的音译词，意为“无线电检测和测距”，即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置，这也是雷达设备在最初阶段的功能。
典型的雷达系统如图1.1，它主要由发射机，天线，接收机，数据处理，定时控制，显示等设备组成。
利用雷达可以获知目标的有无，目标斜距，目标角位置，目标相对速度等。
现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念，使它具有对运动目标(飞机，导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。
雷达的应用越来越广泛。
图1.1：简单脉冲雷达系统框图雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform ），然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。
假设理想点目标与雷达的相对距离为R ，为了探测这个目标，雷达发射信号()s t ,电磁波以光速C向四周传播，经过时间R 后电磁波到达目标，照射到目标上的电磁波可写成：()R s t C-。
电磁波与目标相互作用，一部分电磁波被目标散射，被反射的电磁波为()R s t Cσ⋅-，其中σ为目标的雷达散射截面（Radar CrossSection ,简称RCS ），反映目标对电磁波的散射能力。
再经过时间R C 后，被雷达接收天线接收的信号为(2)R s t C σ⋅-。
如果将雷达天线和目标看作一个系统，便得到如图1.2的等效，而且这是一个LTI （线性时不变）系统。
图1.2：雷达等效于LTI 系统等效LTI 系统的冲击响应可写成: 1()()Miii h t t σδτ==-∑ (1.1)M 表示目标的个数，i σ是目标散射特性，i τ是光速在雷达与目标之间往返一次的时间，2i i R cτ=(1.2)式中，i R 为第i 个目标与雷达的相对距离。
科学技术与工程Sc i e n ce Tec hn o l o gy and En g i n ee r i n g V o l.12 No. 21 J u l．2012第12 卷第21 期2012 年7 月1671—1815(2012)21-5163-05 2012 Sc i.T ec h. En grg.远程支援干扰下搜索雷达探测效能评估蔡金煌王晓薇叶博( 空军工程大学，西安710077)摘要考虑远程支援干扰的影响，采用系统有效性分析(S EA)方法，提出搜索雷达探测效能评估的 3 个主要性能度量。
并根据各性能度量的权重和串并联关系，建立探测效能评估模型。
运用该模型对不同高度层、天线俯仰角度对应的雷达探测效能进行仿真分析。
分析结果证明该模型是准确、可行的，且对于合理调整雷达天线俯仰角度，最大程度上发挥雷达探测效能，具有较强的指导意义。
关键词SEA 方法搜索雷达效能评估文献标志码A中图法分类号TN959. 1;探测效能的天线俯仰角计算方法。
搜索雷达是地空导弹武器系统制导站的重要组成部分，主要担负实时向跟踪制导雷达指示来袭目标并提供各项参数的任务，其探测效能的发挥是地空导弹武器系统有效杀伤来袭目标的前提［1］。
现代防空作战中，地空导弹武器系统所处的电磁环境日趋复杂，在高强度的电磁干扰下，搜索雷达的探测效能将大打折扣。
雷达所面临的电磁干扰类型主要有远程支援式干扰和自卫式干扰两种，其中以远程支援式干扰最为常见，影响最大。
因此，运用适当的评估方法对雷达远程支援式干扰条件下的探测效能进行科学评估，找出制约探测效能发挥的可改进指标，研究如何确定指标值能最大程度上规避远程支援式干扰带来的影响，对发挥雷达最大探测效能具有较强的现实意义。
实战环境中，搜索雷达的各性能指标处于动态变化中，常用的效能评估方法如层次分析法、模糊综合评判法、德尔菲法等，只是静态地评估系统效能，无法做到客观准确。
1 SEA 方法简介SEA 方法是美国麻省理工学院信息与决策系统实验室提出的一种动态系统效能评估方法。
机载相控阵雷达前端设计与优化随着现代军事技术的迅猛发展，机载相控阵雷达作为现代战争中的关键性装备之一，其在侦察、目标跟踪、导航和指挥控制等方面的作用不可忽视。
在相控阵雷达系统中，前端模块起着至关重要的作用。
本文将针对机载相控阵雷达前端设计与优化进行探讨，包括设计原则、关键技术和优化策略。
首先，机载相控阵雷达前端设计的基本原则是实现高性能、高可靠性和低成本。
为了满足这些要求，前端设计应注重以下几个方面：第一，尽可能提高雷达的探测性能。
相控阵雷达的探测性能是其最重要的指标之一。
通过采用宽带设计、优化天线设计和精确的波束形成算法，可以提高雷达的探测距离和探测精度。
第二，保证雷达系统的稳定性和可靠性。
机载相控阵雷达作为一种关键装备，其稳定性和可靠性对作战效果至关重要。
在前端设计中，应采用抗振动、抗干扰和抗电磁干扰的措施，保证雷达系统在恶劣环境下的正常工作。
第三，降低雷达系统的成本。
如何在保证性能的前提下降低雷达系统的成本是前端设计优化的重要目标。
通过采用集成电路和模块化设计，可以减少系统的体积和重量，提高生产效率，降低成本。
关键技术是机载相控阵雷达前端设计与优化中的核心内容。
以下是几个关键技术的介绍：第一，波束形成技术。
波束形成技术是相控阵雷达前端设计中最关键的技术之一。
通过合理布置和控制相控阵天线单元的相位和振幅，可以实现波束的形成和扫描。
波束形成技术的好坏直接影响相控阵雷达的性能。
第二，信号处理技术。
信号处理技术是相控阵雷达前端设计中不可或缺的一部分。
相控阵雷达通过接收和处理回波信号，从中提取出目标信息。
因此，优化信号处理算法和提高处理速度是提高雷达性能的关键。
第三，天线设计技术。
天线是相控阵雷达前端设计中的关键部件之一。
通过优化天线的结构和参数设计，可以实现波束形成的准确性和增益的提高。
此外，考虑到机载相控阵雷达应用的特殊性，天线的紧凑性和轻量化也是重要的设计目标。
优化策略是机载相控阵雷达前端设计与优化中的关键环节。
第1篇随着航空运输业的快速发展，机场的安全保障显得尤为重要。
机场相控阵雷达作为一种先进的雷达技术，能够在复杂的气象条件下，对飞行区进行全方位、全时段的监测，有效提高机场的安全管理水平。
本文将针对机场相控阵雷达的解决方案进行探讨，以期为我国机场安全防护提供有力支持。
一、机场相控阵雷达概述1.1 相控阵雷达的定义相控阵雷达（Phased Array Radar）是一种采用相控阵技术实现的雷达系统，其基本原理是通过改变天线单元之间的相位关系，实现电磁波束的快速、灵活的扫描。
相比传统的机械扫描雷达，相控阵雷达具有快速响应、多目标跟踪、抗干扰能力强等特点。
1.2 机场相控阵雷达的作用机场相控阵雷达主要用于以下方面：（1）飞行区监视：实时监测飞行区内的飞机、无人机等目标，确保飞行安全。
（2）空域管理：协助空中交通管制员进行空域管理，提高飞行效率。
（3）气象监测：获取飞行区内的气象信息，为飞行提供决策依据。
（4）防雷击：对飞行区进行防雷击监测，降低雷击对飞机和设备的影响。
二、机场相控阵雷达解决方案2.1 雷达系统设计2.1.1 天线设计天线是相控阵雷达的核心部件，其性能直接影响到雷达的整体性能。
在机场相控阵雷达天线设计中，应考虑以下因素：（1）覆盖范围：根据机场飞行区的面积和形状，设计合适的天线覆盖范围。
（2）波束宽度：根据飞行区内的目标距离和高度，确定合适的波束宽度。
（3）极化方式：选择合适的极化方式，以提高雷达的抗干扰能力。
（4）天线阵元：采用高性能、低损耗的天线阵元，提高雷达的探测性能。
2.1.2 信号处理技术信号处理技术是相控阵雷达性能提升的关键。
在机场相控阵雷达信号处理中，应采用以下技术：（1）多普勒处理：通过多普勒处理，实现目标的距离和速度测量。
（2）空间滤波：利用空间滤波技术，提高雷达的探测性能和抗干扰能力。
（3）目标识别：通过目标识别算法，对监测到的目标进行分类和识别。
2.1.3 雷达架构机场相控阵雷达的架构设计应满足以下要求：（1）模块化设计：将雷达系统划分为多个模块，提高系统的可扩展性和可维护性。
摘要摘要相控阵雷达的阵列天线具有波束捷变能力，因此多功能相控阵雷达能快速交替进行搜索和跟踪等操作。
如何在时间资源、能量资源及计算机资源有限的前提下，合理的资源调度分配任务对优化雷达的整体性能起到了至关重要的作用。
在雷达资源调度前，需要先对任务进行优先级分配。
根据各个任务优先级的先后次序进行调度的排序。
在已有的优先级排序算法中，只是针对每个任务的优先级进行一次排序，这样就会使很多优先级比较低但是比较紧迫的驻留任务被丢弃，进而造成了调度任务成功数减少。
针对此类问题，提出了二次优先级分配算法，创新性地把二次优先级分配用在调度模块中。
该算法不仅涉及到了任务的优先级而且加入了截止期的因素，即利用优先级、截止期相结合的思想，在一次分配的基础上以整个调度间隔的帧周期对任务进行二次分配，可以在一个调度间隔内执行更多的驻留任务。
因此，降低了任务的丢失率以及提高了雷达的资源利用率。
任务优先级的综合排序是为下一个的调度模块进行准备。
由于系统的资源有限，如何在有限的雷达系统资源下尽可能多的调度任务，资源调度算法担任着重要角色。
比较常见的一种方法是自适应脉冲交错调度算法。
该算法虽然在雷达资源利用率上得到了提高，但是通常只考虑了一些简单的雷达资源约束，因此对雷达资源的利用不充分。
针对此问题，提出了一种优化的脉冲交错调度算法。
该算法引用时间指针遍历等待期的驻留时间，在不影响前一个脉冲接收和发射的前提下，进行接收或发射其他的脉冲。
通过为每个时间点选择合适的任务进行仿真分析并与已有的算法进行对比，仿真结果表明，该算法从各项评估指标上体现了其优化的调度性能，验证了算法的有效性，特别是在调度越多的时候此算法的性能优势体现的越明显，达到了高效调度的目的。
最后综合了前面的内容设计了一个雷达任务调度仿真系统，并在MATLAB环境下实现了该仿真系统。
本文的仿真系统目的是实现基于二次优先级分配和优化的脉冲交错调度算法的图形化界面及更直接地验证该算法的有效性和优化性。
第37卷第11期 2016年11月哈尔滨工程大学学报Journal o!Harbin Engineering UniversityV〇1.37No.11Nov. 2016相控阵雷达参数设计的约束多目标优化算法毕晓君，张磊，陈春雨(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要:针对目前相控阵雷达参数优化模型只考虑检测概率，而忽略隐身安全性能的问题，建立了将驻留时间、脉 冲峰值功率等作为优化设计参数的相控阵雷达探测约束多目标优化模型。
提出改进的双种群约束多目标优化算法对雷达探测模型参数进行优化，进而提高用于评价探测目标能力的检测概率，以及降低用于评价雷达射频隐身能力的截获概率。
将提出的设计方法结合具体实例进行仿真实验，并与其他算法进行了对比。
实验结果表明，本 文算法有效改善了相控阵雷达的探测能力和隐身性能。
关键词：相控阵雷达;检测概率；截获概率；多目标优化；参数设计；双种群D0I：10.11990/jheu.201511056网络出版地址：http :///kcms/detai1/23.1390.u.20160928.1419.046.htm1中图分类号:T P18文献标志码:A文章编号= 1006-7043(2016) 11-1600-06Constrained multi-objective optimization algorithmfor parameter design of phased array radarBI Xiaojun，ZHANG Lei，CHEN Chunyu(Department of Inlor^nation and Communication Engineering，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China) Abstract ：The current parameter optimization models!or phased array radar consider only the detection probability while ignoring the stealth performance.This paper aims to solve this problem，by presenting a constrained multi-objective optimization model that involves the optimal design of parameters such as dwell time and pulse peak power.The constrained multi-objective optimization algorithm based on dual populations is then proposed to optimize the model，with the aim of improving both the detection probability for evaluating the detection capability and the intercept probability for evaluating the stealth capability of radar radio frequency.Finally，the suggested algorithm is applied to solve specific examples，and comparisons are made to other algorithms.Results of comparative experiments show that this method can effectively improve the detection capability and stealth performance of a phased array radar.Keywords：phased array radar；detection probability;intercept probability;multi-objective optimization；parameters design；dual populations由于相控阵雷达[l-2]的工作参数动态可控，合理配置雷达参数将有利于进一步改善雷达作战性能。
一种改进相控阵雷达跟踪环路的方法汤兵;耿党辉【摘要】现代相控阵雷达具备灵活的多目标机电轴联合搜索跟踪能力，但在雷达实际应用中，当跟踪远距离低信噪比目标时，采用电轴或机电轴联合跟踪方式下的跟踪稳定性伺服角度闭环跟踪方式。
本文对此问题进行了分析，通过在雷达数据处理中增加前置噪声滤波器与自适应前馈补偿模块，构建了改进的雷达跟踪闭环系统，通过对比实验，验证了改进系统能够明显提高多目标跟踪稳定性和跟踪精度。
%Modern phased array radar provides flexible capability of searching and tracking multitarget with combi-nation of mechanical and electrical axis. However in practical radar application, when it tracks target with low sig-nal-to-noise ratio at long distance, the tracking stability servo angle closed-loop tracking mode is employed in electrical axis or with combination of electrical axis and mechanical axis mode. This issue is analyzed. And an im-proved radar tracking closed-loop system is composed by adding noise prefilter and adaptive feedforward compen-sation module in radar data processing. Finally, it is verified that the improved system can increase multitarget tracking stability and tracking accuracy obviously by contrasting experiment.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P23-26)【关键词】相控阵雷达;信噪比;计算机辅助跟踪;跟踪环路;自适应前馈【作者】汤兵;耿党辉【作者单位】南京电子技术研究所南京 210039;南京电子技术研究所南京210039【正文语种】中文【中图分类】TN950 引言相对于传统单脉冲雷达，相控阵雷达以电子方式控制波束方向，可以实现灵活的雷达能量调度方式，利用时空分割技术实时进行多目标的捕获与跟踪［1］，工作效率高，应用灵活。
