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基于信息几何的高超声速飞行器搜索方法

自动化学报 2022年第6期48卷 1520-1529页

作者：罗艺谭贤四王红曲智国空军预警学院三系武汉430019 中国人民解放军94326部队济南250023 中国人民解放军93184部队北京100028

由于地面雷达受视距限制无法对高超声速飞行器进行连续观测,针对高超声速飞行器飞出雷达视距盲区后难以搜索的问题,提出了一种基于信息几何的雷达搜索方法.本文利用非参数概率密度估计法对高超声速飞行器的出现位置的概率密度进行估计,... 详细信息

由于地面雷达受视距限制无法对高超声速飞行器进行连续观测,针对高超声速飞行器飞出雷达视距盲区后难以搜索的问题,提出了一种基于信息几何的雷达搜索方法.本文利用非参数概率密度估计法对高超声速飞行器的出现位置的概率密度进行估计,并将估计的位置概率密度作为雷达搜索的引导信息;根据引导信息确定搜索区域,以区域覆盖率最大化作为优化目标在搜索区域内进行波位编排;基于信息几何理论,将搜索策略建模为统计流形,利用KL (Kullback-Leibler)散度来度量搜索策略与引导信息之间的差异,通过最小化KL散度获得最优搜索策略.通过仿真实验验证了本文所提方法的有效性和可行性,并验证了相比其他搜索方法具有较明显的优势.

关键词：高超声速飞行器非参数概率密度估计波位编排信息几何 Kullback-Leibler散度搜索策略

基于临空目标RCS预测的相控阵雷达资源自适应分配方法

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电子与信息学报 2022年第12期44卷 4151-4158页

作者：段毅谭贤四曲智国王红谢振华空军预警学院武汉430019 95174部队武汉430000

针对相控阵雷达(PAR)探测临近空间高超声速目标(HGV)时雷达资源消耗过大、量测精度不高的问题,该文提出一种基于临空目标雷达截面积(RCS)预测的雷达资源自适应分配方法。该方法根据滑窗内目标状态与RCS信息,利用贝叶斯后验概率公式预测... 详细信息

针对相控阵雷达(PAR)探测临近空间高超声速目标(HGV)时雷达资源消耗过大、量测精度不高的问题,该文提出一种基于临空目标雷达截面积(RCS)预测的雷达资源自适应分配方法。该方法根据滑窗内目标状态与RCS信息,利用贝叶斯后验概率公式预测下一时刻目标RCS,并针对性地调整发射脉冲驻留时长,实现雷达资源的动态调整,使目标回波信号信噪比保持稳定,提高雷达跟踪性能。仿真实验表明,所提算法能较准确估计出目标RCS,进而自适应分配雷达资源,达到在不增加雷达资源消耗前提下提升跟踪精度的目的。

关键词：相控阵雷达临近空间高超声速目标 RCS预测资源分配

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雷达网探测高超声速目标时间分配

宇航学报 2023年第8期44卷 1251-1260页

作者：郑建成曲智国谭贤四李志淮朱刚袁博空军预警学院武汉430019 中国人民解放军95246部队南宁530007

针对雷达探测高超声速目标预警时间有限的问题,建立雷达网无缝跟踪的时间分配模型并设计一种贪心策略进行求解。该模型基于雷达网无缝跟踪的时间分配原则,考虑雷达跟踪容量、交接要求和时间间隔占用性等约束条件,并采用选择最早发现目... 详细信息

针对雷达探测高超声速目标预警时间有限的问题,建立雷达网无缝跟踪的时间分配模型并设计一种贪心策略进行求解。该模型基于雷达网无缝跟踪的时间分配原则,考虑雷达跟踪容量、交接要求和时间间隔占用性等约束条件,并采用选择最早发现目标的可见时间窗作为初始跟踪时间窗的贪心策略进行求解,实现了雷达网对该类目标的持续跟踪。设计的求解策略比依次选择时间窗最长的雷达参与跟踪的策略交接次数少10%以上,同时使得目标函数值提升近6%,且算法耗时仅为精确求解算法耗时的7.5‰,提高了反临预警任务规划效能。

关键词：雷达探测高超声速目标预警任务规划时间分配贪心策略

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反临与反导预警探测特征比较

系统工程与电子技术 2023年第2期45卷 379-385页

作者：郑建成曲智国谭贤四王京阳李陆军空军预警学院三系湖北武汉430019 中国人民解放军95246部队广西南宁530007 中国人民解放军93110部队北京100843 空军预警学院雷达士官学校湖北武汉430300

为厘清防御方对来袭临近空间高超声速目标性能的认识,进而改进现有导弹防御策略,对此类目标与弹道导弹之间的预警探测特征进行比较分析。通过建立颗粒度适中的目标运动模型、红外探测模型和雷达探测模型,采用同等仿真条件,详细、定量对... 详细信息

为厘清防御方对来袭临近空间高超声速目标性能的认识,进而改进现有导弹防御策略,对此类目标与弹道导弹之间的预警探测特征进行比较分析。通过建立颗粒度适中的目标运动模型、红外探测模型和雷达探测模型,采用同等仿真条件,详细、定量对比分析两类目标飞行高度和横向机动能力对地基预警体系的影响及红外辐射可探测性性能。比较分析结果表明,纵向射程相同时,高超声速目标更低的飞行高度和更强的机动能力导致雷达对目标搜索捕获难度更大,但其红外辐射强度大使得对目标稳定预警探测的时间更长。

关键词：防御方高超声速目标弹道导弹性能模型搜索捕获预警时间

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基于选择回溯的相控阵雷达-目标分配算法

现代雷达 2023年第10期45卷 52-58页

作者：段毅谭贤四曲智国王红空军预警学院防空预警装备系湖北武汉430019 解放军95174部队湖北武汉430010

针对多雷达多目标场景下现有雷达-目标分配算法中存在传感器切换率过高、算法耗时过长的问题,文中提出一种基于选择回溯的雷达-目标分配方法。该方法首先根据目标位置、雷达散射截面积大小等信息计算下一时刻雷达能够稳定跟踪目标的概率... 详细信息

针对多雷达多目标场景下现有雷达-目标分配算法中存在传感器切换率过高、算法耗时过长的问题,文中提出一种基于选择回溯的雷达-目标分配方法。该方法首先根据目标位置、雷达散射截面积大小等信息计算下一时刻雷达能够稳定跟踪目标的概率;选择其中概率较高,即失跟风险较低目标并直接沿用上一时刻分配结果以降低算法计算量;对概率较低,即失跟风险较高目标进行重新分配以提高跟踪稳定性;在分配过程中,当雷达资源出现饱和时采用“回溯”操作对已分配目标进行再分配以提高算法性能。仿真实验表明,与传统分配方法相比,所提方法能充分利用上一时刻分配结果,兼顾考虑了算法性能与复杂度,综合性能较优。

关键词：多雷达多目标场景雷达-目标分配选择回溯雷达资源

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高超声速目标运动特性及其对预警系统的影响

兵器装备工程学报 2023年第1期44卷 66-72页

作者：郑建成谭贤四曲智国喻晨龙空军预警学院三系武汉430019 中国人民解放军95246部队南宁530007

在建立高超声速目标运动模型的基础上,采用定量比较的方式分析其与弹道导弹的飞行路径、飞行时间和机动能力,以利于对目标进行预警探测。分析表明,典型参数条件下高超声速滑翔飞行器大气层内相对低空飞行,飞行时间比弹道导弹慢数分钟,... 详细信息

在建立高超声速目标运动模型的基础上,采用定量比较的方式分析其与弹道导弹的飞行路径、飞行时间和机动能力,以利于对目标进行预警探测。分析表明,典型参数条件下高超声速滑翔飞行器大气层内相对低空飞行,飞行时间比弹道导弹慢数分钟,但横向机动范围达数千公里,使对其全程探测、搜索捕获和轨迹预测困难。分析结果可为反临预警体系建设提供技术支撑。

关键词：高超声速滑翔飞行器弹道导弹运动特性定量比较预警体系

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光栅扫描雷达显示系统关键技术问题解决方案

系统工程与电子技术 2002年第5期24卷 14-15,19页

作者：毕红葵王红武文谭贤四空军雷达学院雷达系统工程系湖北武汉430010

光栅扫描雷达显示系统实时雷达信号采集要求高效、高速的坐标变换 ,本文在总结实践经验和理论成果的基础上 ,提出了一种光栅扫描雷达显示系统快速坐标变换算法 -EPROM存储进位值法及其相应硬件实现方案。该方案大大节省了存储空间 ,提... 详细信息

光栅扫描雷达显示系统实时雷达信号采集要求高效、高速的坐标变换 ,本文在总结实践经验和理论成果的基础上 ,提出了一种光栅扫描雷达显示系统快速坐标变换算法 -EPROM存储进位值法及其相应硬件实现方案。该方案大大节省了存储空间 ,提高了运算速度。基于此方案 ,还提出了克服显示盲区与死地址的有效方法。

关键词：雷达显示系统光栅扫描坐标变换盲区死地址

临近空间高超声速目标跟踪制导雷达最优波位编排模型

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光电子．激光 2013年第4期24卷 794-798页

作者：李志淮谭贤四王红肖松空军预警学院研究生管理大队湖北武汉430019 空军预警学院陆基预警监视装备系湖北武汉430019

针对临近空间高超声速目标跟踪制导雷达的小搜索空域波位编排问题,首先,分析了波位编排样式和波束展宽效应对波位编排的影响,给出了跟踪制导雷达较为优化的波位编排样式以及波束展宽效应补偿方法;其次,在构建静态最优波位编排数学模型... 详细信息

针对临近空间高超声速目标跟踪制导雷达的小搜索空域波位编排问题,首先,分析了波位编排样式和波束展宽效应对波位编排的影响,给出了跟踪制导雷达较为优化的波位编排样式以及波束展宽效应补偿方法;其次,在构建静态最优波位编排数学模型的基础上,利用遗传算法具有解决全局最优问题的优势,提出了基于遗传算法(GA)的静态最优波位编排模型确定方法;最后,利用预警系统的速度引导信息完成波位编排的动态匹配,给出了动态匹配的更新时间。仿真结果表明,本文方法实现了目标高超声速运动条件下,跟踪制导雷达对搜索空域的连续高概率覆盖,相应提高了雷达的截获性能,且避免了雷达搜索资源的浪费。

关键词：临近空间高超声速跟踪制导雷达波位编排遗传算法(GA)

地基雷达探测临近空间高超声速目标优化部署方法

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国防科技大学学报 2015年第2期37卷 121-127页

作者：肖松谭贤四王红汪毅空军预警学院湖北武汉430019

为提高地基雷达对临近空间高超声速目标的探测能力,探讨了一种实用高效的地基雷达优化部署方法,对地基雷达探测临近空间高超声速目标的难点和数学模型进行了分析,提出了地基雷达探测临近空间高超声速目标的部署原则和量化指标,建立了地... 详细信息

为提高地基雷达对临近空间高超声速目标的探测能力,探讨了一种实用高效的地基雷达优化部署方法,对地基雷达探测临近空间高超声速目标的难点和数学模型进行了分析,提出了地基雷达探测临近空间高超声速目标的部署原则和量化指标,建立了地基雷达优化部署模型,并进行了信息素引导性控制的蚁群算法设计。仿真结果表明,该方法可实现多种程式地基雷达的优化部署,提高了地基雷达优化部署效率和可操作性,为地基雷达探测临近空间高超声速目标的优化部署提供了一种新思路。

关键词：优化部署地基雷达临近空间高超声速蚁群算法探测