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基于环量控制的虚拟舵面飞行器概念与设计综述

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航空学报 2024年第6期45卷 48-73页

作者：张艳华张登成周章文雷玉昌李林空军工程大学航空工程学院西安710038 中国人民解放军95034部队百色542899 中国人民解放军93318部队铁岭112300

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发... 详细信息

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发展趋势;介绍GACC翼型不同动量系数、迎角的升力特性以及单射流、双射流的气动特性,阐述了环量控制提高升力、形成虚拟舵面实现飞行控制的作用原理;基于SACOON平台在滚转、俯仰和偏航不同方向的力矩特性,验证了虚拟舵面优于机械舵面的控制效果;从环量控制翼型、气动布局、射流作动系统与射流飞控系统4个主要方面提出虚拟舵面飞行器的概念和设计思路;重点关注引气系统、舵面高效性、一体化设计、安全适应性等方面存在的问题和解决思路,推动虚拟舵面飞行器的工程应用。综述内容为环量控制技术应用于未来无舵面飞行器提供了一定的理论参考。

关键词：环量控制虚拟舵面飞行器设计升力射流动量系数

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基于YOLO的航管一次雷达目标检测方法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 143-151页

作者：施端阳林强胡冰杜小帅空军预警学院防空预警装备系湖北武汉430019 中国人民解放军95174部队湖北武汉430040 中国人民解放军94005部队甘肃酒泉735000

针对传统恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测方法检测率低的问题,提出一种基于YOLO(you only look once)的深度学习雷达目标检测方法。首先,利用同相正交(in-phase/quadrature,I/Q)数据匹配滤波后形成的雷达原始图像自建雷... 详细信息

针对传统恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测方法检测率低的问题,提出一种基于YOLO(you only look once)的深度学习雷达目标检测方法。首先,利用同相正交(in-phase/quadrature,I/Q)数据匹配滤波后形成的雷达原始图像自建雷达目标图像数据集。然后,改进YOLO检测模型的网络结构、特征融合策略和损失函数以提高模型的精度,并引入迁移学习思想,利用预训练的深度学习网络提取图像特征,降低了检测模型对训练样本量的要求。最后,在自建数据集上对YOLO目标检测方法进行了实验验证。航管一次雷达实测数据的实验证明:与传统CFAR检测方法和两阶段的快速区域卷积神经网络(region convolutional neural networks,R-CNN)检测方法相比,所提方法的目标检测率大幅提高,虚警率明显降低,且实现了实时检测。

关键词：航管一次雷达深度学习目标检测 YOLO

基于自相关加权融合的LFM信号参数估计算法

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第9期52卷 55-62页

作者：刘康何翼郁春来张福群空军预警学院信息对抗系中国人民解放军91054部队

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能，提出了一种基于自相关加权融合的线性调频(LFM)信号参数估计算法．首先利用互相关函数进行时域校正，得到时频变化一致的多段LFM信号，而后通过计算功率谱的高阶统计量确定最优窗口... 详细信息

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能，提出了一种基于自相关加权融合的线性调频(LFM)信号参数估计算法．首先利用互相关函数进行时域校正，得到时频变化一致的多段LFM信号，而后通过计算功率谱的高阶统计量确定最优窗口长度；接着对加窗信号进行自相关处理，并利用反余切算子构建支持矩阵对同一时刻的窗口信号进行加权融合；然后在频率粗估计的基础上建立参考信号，通过最小化误差函数进行高精度瞬时频率估计；最后利用最小二乘法拟合得到参数估计结果．仿真结果表明：基于功率谱高阶统计量的窗长确定方法能够确保算法在最低误差下进行瞬时频率估计．同时，提出的自相关加权融合方法不但有效提高了参数估计精度，且在低信噪比及异常信号条件下同样具备稳定的估计性能，为基于多传感器融合的雷达对抗情报侦察提供了参考．

关键词：多段信号融合高阶统计量线性调频(LFM)信号参数估计自相关实时加权融合

脉内频率时延捷变雷达抗间歇采样转发干扰方法

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1583-1598页

作者：牛闯林强段敏施端阳谷成刚空军预警学院湖北武汉430019 中国人民解放军95174部队湖北武汉430040

间歇采样转发干扰凭借快速准确的采样和转发手段,利用脉压雷达的匹配滤波特性形成假目标群,严重影响目标检测和跟踪性能。针对这一问题,结合波形设计和滤波思想,设计一种脉内频率时延捷变波形,并在此基础上提出一种基于时频分析的抗间... 详细信息

间歇采样转发干扰凭借快速准确的采样和转发手段,利用脉压雷达的匹配滤波特性形成假目标群,严重影响目标检测和跟踪性能。针对这一问题,结合波形设计和滤波思想,设计一种脉内频率时延捷变波形,并在此基础上提出一种基于时频分析的抗间歇采样转发干扰方法。首先,将线性调频信号划分为多个子脉冲,并在子脉冲之间增加随机时延。然后,提取未被干扰的子脉冲进行目标位置的准确判断,结合子脉冲的频率和随机时延等先验信息,利用迭代阈值分割算法去除强干扰信号。最后,通过构造时频域和时域带通滤波器分别进行子脉冲滤波和时域滤波处理。仿真实验结果表明,所提方法在不同干信比、信噪比和非同步采样情况下具有较好的抗间歇采样转发干扰性能。

关键词：间歇采样转发干扰波形设计时频分析迭代阈值分割算法

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混合能源直流微电网能源优化管控策略研究

电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 141-151页

作者：张琳谢洪途赵路路陈勇王一舟李世飞空军预警学院预警技术系湖北武汉430019 中山大学·深圳电子与通信工程学院广东深圳518107 中国人民解放军95369部队广东佛山528000 中国人民解放军95894部队北京102211

混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟... 详细信息

混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟策略。为此,提出了一种混合能源直流微型电网能源优化管控策略。首先,搭建了混合SOFC直流微电网模型。其次,采用最优操作点(optimal operating points,OOPs)实现最大效率,然后采用平均电流控制模式保证稳定的电力供应。最后,设计了基于SOFC电流的时滞控制算法来避免燃料亏空。实验结果表明,所提出的能源优化管控策略具有时间响应迅速、输出效率高和热特性良好等优势。

关键词：混合能源直流微电网能源优化管控最优操作点最大效率稳态热安全时滞控制避免燃料亏空

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基于深度残差收缩网络的雷达空中目标识别

系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3012-3018页

作者：尹建国盛文蒋伟空军预警学院防空预警装备系湖北武汉430019 中国人民解放军95866部队河北保定071051

雷达空中目标高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)中往往包含一定的杂波噪声,利用HRRP开展空中目标识别需要重点考虑噪声的影响。针对上述问题,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage network,DRSN)的雷... 详细信息

雷达空中目标高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)中往往包含一定的杂波噪声,利用HRRP开展空中目标识别需要重点考虑噪声的影响。针对上述问题,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage network,DRSN)的雷达空中目标HRRP识别方法。该网络将深度残差网络、软阈值函数和注意力机制结合起来,采用跨层恒等连接方式,不仅可以避免网络层数过深造成梯度消失或梯度爆炸,从而导致网络学习能力下降的问题,还可以有效过滤掉识别过程中噪声特征的影响,使模型专注于目标区域的深度特征识别,提升强噪声背景下模型的识别能力。实验结果表明,相对于其他常用的深度学习模型,所提方法在各个信噪比条件下,识别效果均有一定的优势,该模型对噪声具有较强的鲁棒性。

关键词：空中目标识别高分辨距离像深度残差收缩网络噪声鲁棒性

一种HRRP重构识别方法：带标签约束的SDAE-CNN

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现代防御技术 2024年

作者：尹建国盛文赵蒙江河空军预警学院中国人民解放军95866部队中国人民解放军93110部队

雷达空中目标高分辨距离像（High Resolution Range Profile， HRRP）常被用于开展目标识别，在实际运行过程中，数据样本不完备和噪声干扰往往会给雷达目标识别带来挑战。为克服这一挑战，本文将堆叠去噪自编码器(Stacked Denoising Au... 详细信息

雷达空中目标高分辨距离像（High Resolution Range Profile， HRRP）常被用于开展目标识别，在实际运行过程中，数据样本不完备和噪声干扰往往会给雷达目标识别带来挑战。为克服这一挑战，本文将堆叠去噪自编码器(Stacked Denoising Auto-Encoders， SDAE)和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks，CNN)结合起来用于HRRP的去噪重构与识别，并添加标签约束以加速模型收敛。SDAE可以对HRRP数据进行去噪重构，增强数据质量，扩充目标数据集，并引入标签约束，强化隐特征与所属类别相关联的能力，加速模型收敛，CNN用于对HRRP进行分类。实验结果表明，本文所提方法在小样本、强噪声场景下的目标识别中展现了较优的识别性能和识别精度，能够在一定程度克服样本少、噪声高对HRRP识别的不良影响。

关键词：高分辨距离像目标识别数据不完备噪声干扰堆叠去噪自编码器卷积神经网络

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雷达探测高超声速目标分区搜索资源优化

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第9期52卷 29-37页

作者：郑建成李志淮曲智国喻晨龙空军预警学院防空预警装备系中国人民解放军95246部队空军预警学院雷达士官学校

针对高超声速目标来袭方式多样而不易捕获的问题，设计了一种远程、中远程、近程区域同时搜索的相控阵雷达分区搜索资源优化方法．首先分析此类目标复杂的目标特性对雷达搜索任务的影响，指出雷达现有搜索工作模式的不足并构设分区搜索... 详细信息

针对高超声速目标来袭方式多样而不易捕获的问题，设计了一种远程、中远程、近程区域同时搜索的相控阵雷达分区搜索资源优化方法．首先分析此类目标复杂的目标特性对雷达搜索任务的影响，指出雷达现有搜索工作模式的不足并构设分区搜索场景；然后以累积探测距离作为雷达搜索任务质量的度量指标并映射至效益函数，建立分区搜索资源优化的数学模型；最后对设计方法的有效性进行仿真验证．结果表明：当给定分区同时搜索的任务优先级时，中远程、近程搜索区域均可达最大搜索任务质量；而远程搜索区域当任务效益值仅为0.55时，其搜索任务质量仍可达效益最大时搜索任务质量的86%．当雷达搜索资源使用受限时，设计的灵活搜索方法可有效应对具备多种来袭样式的高超声速目标威胁．

关键词：相控阵雷达高超声速目标任务质量分区搜索资源优化

UWB HPM对雷达方舱内电子设备的影响仿真分析

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兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 142-149页

作者：胡欣杨江平孟藏珍许一刘驰空军预警学院武汉430019 中国人民解放军93498部队石家庄050000 中国人民解放军95969部队武汉430019

针对高功率微波辐照下雷达方舱内电子设备的响应和毁伤效应等实际问题,通过建立雷达方舱和舱内电缆模型进行了辐照仿真分析。结果表明,高功率微波信号在进入方舱时,方舱起到一定的滤波作用,类似带通滤波器;雷达方舱和舱内设备的反射会... 详细信息

针对高功率微波辐照下雷达方舱内电子设备的响应和毁伤效应等实际问题,通过建立雷达方舱和舱内电缆模型进行了辐照仿真分析。结果表明,高功率微波信号在进入方舱时,方舱起到一定的滤波作用,类似带通滤波器;雷达方舱和舱内设备的反射会影响方舱内场强分布和极化,造成方舱内电场分布不均匀,各向异性降低,但尚未达到混响室程度;通过仿真概略计算了方舱内信号分布和传输特性;方舱内电缆耦合信号电压基本在同一个数量级,超宽谱信号辐照影响主要以扰乱为主。针对上述影响,提出了相应加固措施,可为雷达在高功率微波武器攻击下进行后门防护加固提供理论支撑。

关键词：高功率微波武器雷达方舱后门耦合电缆