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多功能相控阵雷达发展现状及趋势

现代雷达 2011年第9期33卷 14-18页

作者：罗敏南京电子技术研究所南京210039

多功能相控阵雷达(MPAR)是一种高性能相控阵雷达,一部MPAR就可以实现多部传统雷达才能实现的功能,从而大大降低了使用和维护成本,是雷达发展过程中的一项重大进步和创新。文中首先分体制、产品和波段3个方面介绍了MPAR的发展现状;然后,... 详细信息

多功能相控阵雷达(MPAR)是一种高性能相控阵雷达,一部MPAR就可以实现多部传统雷达才能实现的功能,从而大大降低了使用和维护成本,是雷达发展过程中的一项重大进步和创新。文中首先分体制、产品和波段3个方面介绍了MPAR的发展现状;然后,分析了MPAR关键技术,如射频模块技术、子阵列集成技术、多波束形成技术、双极化技术、MI-MO技术等;最后,指出了MPAR的发展趋势。

关键词：无源相控阵雷达有源相控阵雷达多功能相控阵雷达发展现状未来趋势

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多功能相控阵雷达自适应调度仿真

系统仿真学报 2004年第9期16卷 2026-2029页

作者：曾光胡卫东卢建斌周文辉国防科技大学ATR重点试验室湖南长沙410073

派多功能相控阵雷达在现代军事领域中的广泛应用使得对其仿真具有重要意义,而调度模块的仿真是相控阵雷达仿真实现的核心。文章在深入研究多功能相控阵雷达自适应调度策略的基础上,给出了调度设计原则,详细描述了调度算法的仿真流程,实... 详细信息

派多功能相控阵雷达在现代军事领域中的广泛应用使得对其仿真具有重要意义,而调度模块的仿真是相控阵雷达仿真实现的核心。文章在深入研究多功能相控阵雷达自适应调度策略的基础上,给出了调度设计原则,详细描述了调度算法的仿真流程,实现了相控阵雷达的自适应调度模块功能,并提出了调度算法的性能评估指标,对调度结果进行了定量分析,仿真结果验证了调度算法的有效性。

关键词：自适应调度仿真多功能相控阵雷达性能评估

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多功能相控阵雷达跟踪及调度算法研究

多功能相控阵雷达跟踪及调度算法研究

作者：李倩西安电子科技大学

学位级别：硕士

多功能相控阵雷达作为一种多功能高性能的雷达系统,其天线波束指向的捷变性,使其具有相对于传统雷达更大的灵活性,并集搜索、跟踪、武器制导等功能于一身,而各种功能均要消耗一定的雷达时间、能量和计算资源。这就要求相控阵雷达能在主... 详细信息

多功能相控阵雷达作为一种多功能高性能的雷达系统,其天线波束指向的捷变性,使其具有相对于传统雷达更大的灵活性,并集搜索、跟踪、武器制导等功能于一身,而各种功能均要消耗一定的雷达时间、能量和计算资源。这就要求相控阵雷达能在主机控制下,通过有效的资源管理算法,自适应地调整工作模式和参数,发挥系统性能,使有限的雷达资源被合理利用,避免资源浪费和不必要的计算开销。本文主要针对多功能相控阵雷达的跟踪资源管理和调度管理两方面进行研究。在跟踪资源管理方面,在介绍了目标跟踪的运动模型和滤波模型的基础上,对相控阵雷达在跟踪过程中采样间隔自适应更新算法进行介绍,对比其优缺点,并仿真实现了各种算法,对其跟踪精度进行了评估;在调度管理方面,介绍了调度的四种策略及影响调度策略设计的主要因素,对无时间窗自适应调度算法和有时间窗自适应调度算法进行仿真,并对仿真结果进行评估。

关键词：多功能相控阵雷达雷达资源管理跟踪采样间隔自适应调度管理

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多功能相控阵雷达数据处理系统研究

多功能相控阵雷达数据处理系统研究

作者：单奇电子科技大学

学位级别：硕士

多功能相控阵雷达是一种以电子扫描代替机械扫描从而同时完成搜索和多目标跟踪的雷达,它具备突出的防空和反导性能优势。相控阵雷达的数据处理系统是实现这一多功能操作的关键部分,它包括雷达工作方式、工作任务的管理,搜索、验证及跟... 详细信息

多功能相控阵雷达是一种以电子扫描代替机械扫描从而同时完成搜索和多目标跟踪的雷达,它具备突出的防空和反导性能优势。相控阵雷达的数据处理系统是实现这一多功能操作的关键部分,它包括雷达工作方式、工作任务的管理,搜索、验证及跟踪等雷达事件的控制与调度,多机动目标的相关、滤波、预测等数据处理,目标分配、制导及反导等多种功能。本文以多功能相控阵雷达的数据处理系统为研究对象,对数据处理系统的体系结构进行了较深入、全面的研究,在借鉴了国外成熟系统的基础上,设计了网络化分布式可扩展的体系结构,指出了这种体系结构的优越特性。由于阵列天线的波束捷变能力,多功能相控阵雷达可对多个目标交替进行搜索、验证、跟踪等工作方式的操作。为此,需要一种调度策略有效分配雷达时间和能量等资源,达到优化雷达整体性能的目的。本文在分析自适应调度算法的设计原则基础上,针对多功能相控阵雷达提出了一种自适应调度算法,算法能够根据雷达任务的优先级、驻留长度、期望发射时间及时间窗合理地安排一个调度间隔内的雷达任务序列。采样周期也是相控阵雷达资源调度的关键参数之一,本文研究了几种采样周期自适应策略,并对它们进行了分析比较。本文在综述机动目标跟踪的基本理论与方法的基础上,对雷达数据处理中主要的目标运动数学模型做了介绍,分析了常用的目标跟踪算法;针对多功能相控阵雷达数据处理的特点,重点分析了搜索加跟踪、自动验证与起始等工作模式;提出了工程实用性强、通用性好的改进“当前”统计模型自适应卡尔曼滤波算法;进行了实际改进算法和传统算法的大量仿真比较,证实了改进算法的良好性能。最后给出了改进算法在实际设备中应用的情况,说明它的通用性,实用性能够满足系统设计的需要。

关键词：多功能相控阵雷达数据处理波束自适应调度 “当前”统计模型卡尔曼滤波算法

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多功能相控阵雷达行为分析与辨识技术研究

多功能相控阵雷达行为分析与辨识技术研究

作者：方旖国防科技大学

学位级别：硕士

多功能相控阵雷达（Multifunction Phased Array Radar,MPAR）具有波束与信号捷变、自适应性强等特点,这就要求新型雷达对抗系统也必须同样具有自适应、智能化为主要特点的认知对抗能力。开展雷达辐射源行为级智能对抗,准确感知雷达行... 详细信息

多功能相控阵雷达（Multifunction Phased Array Radar,MPAR）具有波束与信号捷变、自适应性强等特点,这就要求新型雷达对抗系统也必须同样具有自适应、智能化为主要特点的认知对抗能力。开展雷达辐射源行为级智能对抗,准确感知雷达行为状态的动态变化,对实时自适应生成干扰对抗策略的形成具有重大意义。本文针对未来战场MPAR多任务并行、数据率高和高度智能化的特点,面向认知电子战中雷达行为识别需求,开展MPAR行为辨识技术研究。论文主要的研究内容如下:1.结合MPAR行为特性与工作调度规律,对句法结构模型进行优化,增加了能够表示雷达执行任务规律的层次,即“雷达段落”,并分析了各个层级与雷达行为（或状态）之间的对应关系;归纳总结了MPAR的行为特征规律,分析了雷达特征规律与雷达行为之间的映射关系,为后续进行MPAR行为辨识提供了理论支撑。2.针对MPAR信号捷变的问题,提出了基于贝叶斯的变化点检测算法。利用MPAR脉冲特征的联合概率对脉冲序列进行功能性划分,以对应雷达当前行为状态。对于解决传统脉冲划分算法需要完整准确的脉冲信息,且会打乱原有的时间序列关系等问题,该算法具有一定的效果。仿真实验表明该算法对常规与非常规脉冲序列都有较为准确的划分结果。3.针对“小样本”无标签雷达信号数据,提出基于主成分分析和均值漂移的无监督C-均值聚类算法。引入主成分分析确定主要脉冲参数,降低数据量,通过数据预处理与均值漂移优化聚类中心,实现MPAR脉冲序列快速有效分类。实验结果验证了该算法的有效性。根据MPAR行为与信号特性之间的逻辑映射关系,提供了构造行为-特征矩阵的方法,用于推断雷达行为。4.针对基于“数据”驱动的雷达行为智能辨识需求,面向人工提取的MPAR脉冲参数序列和直接截获的MPAR信号分别提出了基于BP神经网络和卷积神经网络的有监督行为辨识方法,构建了不同成分的雷达行为数据集,对不同条件下截获的雷达信号都可以进行有效分析和处理,达到较好的行为识别效果。

关键词：多功能相控阵雷达雷达行为辨识变化点检测算法无监督聚类算法神经网络

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一种适用于多功能相控阵雷达的姿态补偿方法

舰船电子工程 2022年第3期42卷 84-88,157页

作者：傅虹景薛俊杰于守江劳丹涤罗静上海航天电子技术研究所上海201109

多功能相控阵雷达在行进间工作时,载体平台姿态的晃动会使得雷达的点迹测量值和波束指向偏离真实值,存在角度误差,难以满足雷达对目标跟踪精度的要求。针对此问题,提出了一种适用于多功能相控阵雷达的姿态补偿方法。该方法给出了雷达获... 详细信息

多功能相控阵雷达在行进间工作时,载体平台姿态的晃动会使得雷达的点迹测量值和波束指向偏离真实值,存在角度误差,难以满足雷达对目标跟踪精度的要求。针对此问题,提出了一种适用于多功能相控阵雷达的姿态补偿方法。该方法给出了雷达获取姿态数据的流程,通过将姿态数据解耦合的方式,把姿态补偿转换为分步坐标系旋转变换,得到了点迹姿态补偿和波束指向姿态补偿的处理流程。根据应用结果证明,多功能相控阵雷达通过姿态补偿,降低了方位角和俯仰角误差,提高了雷达对目标的跟踪精度。

关键词：多功能相控阵雷达姿态补偿坐标旋转变换匹配姿态数据

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多功能相控阵雷达资源管理理论与方法

多功能相控阵雷达资源管理理论与方法

作者：李广兴江苏科技大学

学位级别：硕士

面对日益复杂的战场环境，常规雷达已不能完成多任务的要求。相控阵多功能雷达利用相控阵天线波束捷变的能力，提供了丰富的战术功能，可以同时完成目标的搜索、确认及跟踪。从时间上看，多种任务的快速切换执行实质上是对相控阵天线等... 详细信息

面对日益复杂的战场环境，常规雷达已不能完成多任务的要求。相控阵多功能雷达利用相控阵天线波束捷变的能力，提供了丰富的战术功能，可以同时完成目标的搜索、确认及跟踪。从时间上看，多种任务的快速切换执行实质上是对相控阵天线等雷达硬件设备的时分复用。相控阵雷达在硬件上具备支持上述多功能的能力，犹如一台高配的计算机设备，控制系统等软件结构是发挥硬件性能的基础。从使用的角度上看，雷达硬件设备提供了时间资源和能量资源。为充分发挥硬件设备的性能，相控阵雷达需要一套资源管理系统管理和分配各种雷达资源。相控阵多功能雷达资源管理算法多种多样，目前学术研究所涉及到的各种资源管理算法研究重点也不尽相同。雷达资源管理主要有两大事项：任务的优先级化和任务的调度。一些雷达资源管理算法分开处理这两个事项，其他的一些算法同时处理两者。任务的优先级化对任务调度器而言至关重要。环境、目标场景、雷达功能的性能要求决定了雷达调度所需要的时间，该调度时间作为调度器的限制参数，对调度器的工作影响较大。雷达资源管理算法从适应性的角度可以分为非自适应算法和自适应算法。对非自适应算法而言，任务的优先级是事先设定好的，并且雷达调度器按照启发式规则调度雷达任务，因此，雷达资源的使用不是最优的。相对而言，自适应算法可以有效的分配雷达资源，因而可以大幅度提高雷达系统的性能，但是其自身的实现也比较复杂。本文详细介绍了雷达任务调度所涉及的问题。首先从建立雷达任务模型开始，分析了雷达任务的特点和参数要求。为满足雷达任务的性能要求，也就是解决其实时性问题，在文中详细分析了驻留时间窗。脉冲的发射和接收均涉及到能量的使用，雷达功率限制也是相控阵雷达资源管理中重要的一点。为提高雷达发射效率，一般采取交错的形式发射和接收雷达波束。文章介绍了Orman调度算法和Butler调度算法，并比较了两者的性能。为突出雷达任务实时性的要求，论文针对雷达任务驻留时间窗的约束条件，分析了传统MESAR算法的特点和性能，并根据相邻任务时间窗的特点，分析了时间窗串联算法的特点，通过仿真对比两者的性能，突出了时间窗串联算法的优势。

关键词：多功能相控阵雷达波束捷变雷达资源管理雷达任务调度时间窗

反TBM作战中多功能相控阵雷达搜索探测能力研究

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弹箭与制导学报 2010年第1期30卷 197-199,206页

作者：韩朝超黄树彩空军工程大学导弹学院陕西三原713800

反TBM作战中多功能相控阵雷达的搜索探测能力直接影响着反TBM武器系统的作战能力。着眼于影响相控阵雷达搜索探测能力的主要因素,深入研究了探测方式对搜索探测概率的影响、探测距离的能力、搜索资源占用负载的变化对其增益性能的影响... 详细信息

反TBM作战中多功能相控阵雷达的搜索探测能力直接影响着反TBM武器系统的作战能力。着眼于影响相控阵雷达搜索探测能力的主要因素,深入研究了探测方式对搜索探测概率的影响、探测距离的能力、搜索资源占用负载的变化对其增益性能的影响和雷达波束方向对目标被探测到的RCS的影响。最后用一仿真事例对各因素的影响进行了量化,解决了如何选取探测方式,如何设置搜索负载和雷达波束指向的问题。

关键词：搜索探测能力多功能相控阵雷达反TBM作战

基于BP神经网络的多功能相控阵雷达威力评估

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火力与指挥控制 2016年第3期41卷 120-122页

作者：郑玉军田康生邢晓楠丰坤空军预警学院武汉430019 总装备部北京军代局驻207所军代室太原030006

运用动态静态结合的方法以及厂家测试数据、查阅外军资料等手段获得多功能相控阵雷达指标参数,采用BP神经网络建立威力评估模型。研究表明:所建立的BP神经网络多功能相控阵雷达威力评估模型具有很高的评估精度,可以很好地反映雷达二级... 详细信息

运用动态静态结合的方法以及厂家测试数据、查阅外军资料等手段获得多功能相控阵雷达指标参数,采用BP神经网络建立威力评估模型。研究表明:所建立的BP神经网络多功能相控阵雷达威力评估模型具有很高的评估精度,可以很好地反映雷达二级指标和雷达威力之间复杂的非线性关系,为多功能相控阵雷达威力评估提供了一种准确有效的方法。

关键词： BP神经网络多功能相控阵雷达雷达威力评估