论文摘要
目标角闪烁是制约末制导雷达跟踪和命中精度的主要因素。如何抑制角闪烁、改善末制导雷达的测角精度、提高末制导雷达在角闪烁背景下的跟踪制导精度一直是雷达精确制导武器研制人员格外关心的问题。本文针对以上问题展开研究,详细探讨了光学区末制导雷达扩展目标的角闪烁建模、角闪烁抑制、角闪烁背景下的目标跟踪等方面的理论和应用技术,主要内容如下:在绪论中,首先介绍了本文的研究背景,阐述了雷达精确制导武器在现代高技术局部战争中的地位和作用,并重点对末制导技术进行了评述,由此引出了雷达目标角闪烁的概念。接下来对雷达目标角闪烁的相关理论及研究现状进行了概括。最后介绍了本文的主要工作。第二章主要研究了导弹目标的角闪烁建模。首先介绍了用于角闪烁建模的相位梯度法原理。接下来基于某型导弹目标的二维GTD散射中心模型讨论了该导弹目标的角闪烁建模过程,并得到了其角闪烁线偏差的二维确定性模型。最后利用此模型仿真得到其角闪烁线偏差数据,并基于此数据分析了角闪烁线偏差和目标RCS之间的关系,还验证了角闪烁线偏差的非高斯分布特性。第三章主要研究了基于极化分集技术的角闪烁抑制问题。本章首先介绍了几种雷达分集技术的原理和应用,然后重点对极化分集抑制目标角闪烁进行了研究。基于第二章中得到的角闪烁线偏差模型,仿真分析后发现四种不同线极化方式下角闪烁线偏差数据是几乎不相关的,据此,利用加权平均的方法处理不同极化方式下的数据可以有效抑制目标角闪烁。计算机仿真验证了该方法的有效性。第四章主要研究了基于频域高分辨仿形技术的角闪烁抑制问题。利用仿形技术分离目标散射中心,再利用各个散射中心的独立信息进行角信息处理,这样可以起到抑制角闪烁的目的。本章首先介绍了仿形技术的时域高分辨和频域高分辨两种实现体制的原理。然后重点对频域仿形进行了探讨,从理论上分析了某特定场景下实现频域仿形的条件。最后经过分析推导提出了基于FFT的频域单脉冲比幅测角算法,利用该方法测角可以保证测角精度,同时,由于是分离散射中心测角,所以还起到了抑制角闪烁的目的。计算机仿真验证了该算法用于测角的可行性。第五章主要研究了基于信号预处理的角闪烁抑制问题。信号预处理的目的在于尽量将角闪烁在卡尔曼跟踪滤波前加以抑制,去除针状(spike)大角闪烁分量,并且尽可能将角闪烁噪声白化,以便后续卡尔曼跟踪滤波处理。本章首先介绍了两种便于工程应用的角闪烁统计模型,然后提出了一种利用期望最大化(EM)算法抑制角闪烁的预处理方法,该方法的核心在于利用EM算法并采用反馈的结构对目标位置进行预先估计,本章最后对该方法的性能进行了理论分析。计算机仿真验证了该方法用于抑制角闪烁的良好性能。本文最后在结束语中对全文研究内容进行了总结,归纳了本文所取得的研究成果,并给出了下一步的工作展望。
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标签：雷达论文; 精确制导论文; 导弹论文; 角闪烁论文; 极化分集论文; 频域仿形论文; 单脉冲测角论文; 期望最大化论文; 预处理论文; 卡尔曼滤波论文;