高速运动等离子体包覆目标的电磁散射特性研究

1

作者 郭先敏 邓浩川 +4 位作者 满良 李海燕 陈伟 杨利霞 薄勇 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期80-90,共11页

高超声速飞行器在临近空间执行高空任务时会与大气剧烈摩擦促使周围空气发生电离,从而在飞行器表面激发等离子体流场,其会严重干扰飞行器与雷达之间的无线通信,同时还会给运动雷达目标的电磁散射特性造成强烈影响。本文采用Lorentz-FDT... 高超声速飞行器在临近空间执行高空任务时会与大气剧烈摩擦促使周围空气发生电离,从而在飞行器表面激发等离子体流场,其会严重干扰飞行器与雷达之间的无线通信,同时还会给运动雷达目标的电磁散射特性造成强烈影响。本文采用Lorentz-FDTD方法研究了等离子体鞘套包覆下的高速运动目标与电磁波之间的相互作用。根据相对论原理对运动等离子体的电磁特征参数进行数值建模,基于运动等离子体的物理模型,利用Lorentz-FDTD数值方法研究运动等离子体的电磁特征参数变化对雷达目标远场散射特性的影响,计算等离子体目标在不同物体速度下对电磁波的反射系数。研究结果显示:物体的运动速度会改变等离子体的介电常数,进而影响等离子体对电磁波的吸收和散射机制;在相对论效应和等离子体色散的共同影响下,高速运动等离子鞘套包覆目标物的电磁散射特性在不同的电磁波工作频段将呈现出复杂的变化规律。 展开更多

关键词 高速运动目标 洛伦兹变换 等离子体鞘套 时域有限差分(FDTD)方法

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临近空间目标跟踪与预报技术研究 被引量：8

2

作者 李君龙 周荻 +2 位作者 王冠 陈晓波 秦雷 《现代防御技术》 北大核心 2021年第3期1-12,29,共13页

目前临近空间高超声速飞行器发展迅速,临近空间目标跟踪与预报已引起广泛关注。论述了临近空间高超声速飞行器跟踪与预报技术,包括临近空间高超声速机动目标模型、多模型滤波器设计方法、临近空间高超声速机动目标轨迹预报方法等,并提... 目前临近空间高超声速飞行器发展迅速,临近空间目标跟踪与预报已引起广泛关注。论述了临近空间高超声速飞行器跟踪与预报技术,包括临近空间高超声速机动目标模型、多模型滤波器设计方法、临近空间高超声速机动目标轨迹预报方法等,并提出现有方法存在的主要问题及后续主要研究方向。 展开更多

关键词 临近空间 高超声速飞行器 跟踪 轨迹预报 多模型滤波器

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动基站时差探测系统导引头一维搜索问题研究

3

作者 董爱 夏芒 +1 位作者 卓志敏 李陟 《现代防御技术》 2019年第1期75-81,共7页

针对防空导弹中远程反隐身制导精度及交班需求,提出低频动基站时差探测系统,对该系统下不同目标定位精度进行了仿真分析,结果表明仅依靠动基站时差探测系统难以实现导引头可靠交班。为此分析了不同误差项占比,提出了利用两维高精度距离... 针对防空导弹中远程反隐身制导精度及交班需求,提出低频动基站时差探测系统,对该系统下不同目标定位精度进行了仿真分析,结果表明仅依靠动基站时差探测系统难以实现导引头可靠交班。为此分析了不同误差项占比,提出了利用两维高精度距离信息,配合导引头一维搜索的可靠交班方案。该方案最大程度上减少了导引头对目标的截获时间,为低频制导雷达反隐身提供了一种工程解决途径。 展开更多

关键词 动基站 时差探测 定位方法 高精度距离信息 导引头一维搜索

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盲源分离联合阻塞矩阵抗雷达主瓣干扰研究 被引量：6

4

作者 张建中 文树梁 +1 位作者 谭澄 周宝亮 《现代防御技术》 2018年第1期135-140,共6页

针对雷达主瓣干扰传统的抗干扰无法有效对抗的问题,提出一种盲源分离和阻塞矩阵联合抗主瓣干扰算法。利用阻塞矩阵抑制主瓣干扰接收,然后采用矩阵联合对角化特征矢量算法进行盲源分离,进而达到目标检测的目的。仿真实验表明,在不同信噪... 针对雷达主瓣干扰传统的抗干扰无法有效对抗的问题,提出一种盲源分离和阻塞矩阵联合抗主瓣干扰算法。利用阻塞矩阵抑制主瓣干扰接收,然后采用矩阵联合对角化特征矢量算法进行盲源分离,进而达到目标检测的目的。仿真实验表明,在不同信噪比条件下,该算法相比盲源分离算法在干扰位于1/2主瓣波束宽度内时,脉压后峰值信噪比改善明显,且对主瓣干扰方向估计的精度要求较低,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 主瓣干扰 抗干扰 盲源分离 阻塞矩阵 波束宽度 峰值信噪比

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大姿控力矩直/气复合控制方法研究 被引量：3

5

作者 毛柏源 李君龙 张锐 《现代防御技术》 2018年第6期151-158,共8页

为使拦截弹拦截高速机动目标时,具有快速产生较大过载的能力,提出一种直接力/气动力复合控制方法。该方法采用大姿控力矩,能够快速建立拦截弹的攻角。理论计算了引入直接力提升导弹过载响应性能的能力,对比分析了纯气动力控制和直/气复... 为使拦截弹拦截高速机动目标时,具有快速产生较大过载的能力,提出一种直接力/气动力复合控制方法。该方法采用大姿控力矩,能够快速建立拦截弹的攻角。理论计算了引入直接力提升导弹过载响应性能的能力,对比分析了纯气动力控制和直/气复合控制过载响应能力,仿真结果表明,采用纯气动力控制很难大幅提升系统过载响应速度,而利用大姿控力矩直/气复合控制,系统过载响应速度能够显著提升,使控制效果达到最优。 展开更多

关键词 复合控制 姿态控制 过载 最优控制 滑模 响应时间

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多基线InSAR图割相位解缠算法研究 被引量：1

6

作者 张斌 胡庆荣 +1 位作者 李爽 韦立登 《现代防御技术》 2018年第2期202-207,共6页

提出了一种基于迭代的多基线In SAR图割相位解缠算法。该算法将一阶马尔可夫模型作为先验信息,通过构建能量函数,将相位解缠问题转化为最大后验概率问题下的能量最优化问题,接着依据改进的Ishikawa图网络模型,通过分段图割迭代的方法逐... 提出了一种基于迭代的多基线In SAR图割相位解缠算法。该算法将一阶马尔可夫模型作为先验信息,通过构建能量函数,将相位解缠问题转化为最大后验概率问题下的能量最优化问题,接着依据改进的Ishikawa图网络模型,通过分段图割迭代的方法逐步逼近最优的相位值。与Ishikawa图割方法相比,该迭代算法能够减少相位解缠所需的内存和处理时间。仿真数据验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 干涉合成孔径雷达 多基线 图割 相位解缠 马尔可夫随机场 最大流/最小割

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相对运动等离子体平板与电磁波相互作用研究 被引量：3

7

作者 满良 邓浩川 +2 位作者 薄勇 肖志河 杨利霞 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期164-172,共9页

高超声速飞行器在飞行过程中,由于高温高压的作用,会在飞行器表面形成一层等离子体鞘层,飞行器及其等离子体鞘层相对于地面测控中心做高速相对运动,对目标物电磁回波会带来严重影响.此外,等离子体鞘层的时变特性,也会对目标物雷达回波... 高超声速飞行器在飞行过程中,由于高温高压的作用,会在飞行器表面形成一层等离子体鞘层,飞行器及其等离子体鞘层相对于地面测控中心做高速相对运动,对目标物电磁回波会带来严重影响.此外,等离子体鞘层的时变特性,也会对目标物雷达回波进行调制,使测控中心难以识别、跟踪目标.本文利用Lorentz-FDTD方法研究了相对运动等离子体鞘层与电磁波之间的相互作用,并分析了等离子体鞘层的相对运动特性和时变特性对电磁波造成的影响,发现运动的时变等离子体除了对电磁波造成多普勒频移外,还会对入射波频谱进行调制. 展开更多

关键词 时域有限差分 LORENTZ变换 相对运动 时变等离子体

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柔性可扩展装备体系对抗仿真建模框架研究 被引量：2

8

作者 王俊达 卿杜政 《现代防御技术》 2020年第4期122-131,共10页

仿真模型体系框架可以指导建模与集成,是构建仿真系统的重要支撑,提出一种柔性可扩展装备仿真模型体系,对模型体系组成模型进行了分类。结合柔性仿真思想,给出了装备模型建模框架,提出了一种基于可扩展模型组件和集成框架构建装备模型... 仿真模型体系框架可以指导建模与集成,是构建仿真系统的重要支撑,提出一种柔性可扩展装备仿真模型体系,对模型体系组成模型进行了分类。结合柔性仿真思想,给出了装备模型建模框架,提出了一种基于可扩展模型组件和集成框架构建装备模型的建模方式,对装备模型组件类型按照功能进行了划分。针对该框架设计提出了一种基于数据白板和共享数据块的模型交互方式,设计了基于该建模框架的模型内、外部交互流程和建模开发流程。该建模框架可应用于装备体系对抗仿真中。 展开更多

关键词 仿真模型框架 柔性可扩展 模型组件 模型交互 体系仿真

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弹道导弹过关机点状态估计方法研究 被引量：1

9

作者 杜广洋 郑学合 《现代防御技术》 2018年第6期24-29,共6页

弹道导弹飞行主动段和自由飞行段的运动学模型差别很大,对导弹过关机点状态的准确及时估计,对于跟踪信息处理方式的切换意义重大。基于雷达跟踪信息,提出将推力加速度作为特征量估计导弹过关机点状态,并推导了观测方程。针对观测方程非... 弹道导弹飞行主动段和自由飞行段的运动学模型差别很大,对导弹过关机点状态的准确及时估计,对于跟踪信息处理方式的切换意义重大。基于雷达跟踪信息,提出将推力加速度作为特征量估计导弹过关机点状态,并推导了观测方程。针对观测方程非线性问题,通过对多个随机变量的线性化,利用递推最小二乘(RLS)算法获得了推力加速度的递推估计。通过误差分析,给出了过关机点状态估计门限计算方法。仿真表明,该估计方法能够准确及时地给出过关机点状态估计结果。 展开更多

关键词 弹道导弹 关机点 雷达跟踪 推力加速度 线性化 递推最小二乘

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基于微服务的建模仿真架构研究 被引量：3

10

作者 刘影梅 卿杜政 《信息技术与信息化》 2021年第4期128-131,共4页

针对复杂系统的建模与仿真中仿真资源互操作性、可重用性、可组合性的需求,结合云计算以及微服务的思想,参照基于SOA的分布式仿真系统的架构,提出了基于微服务的新型建模仿真架构的概念。根据体系仿真的需求,从面向用户的角度研究分析... 针对复杂系统的建模与仿真中仿真资源互操作性、可重用性、可组合性的需求,结合云计算以及微服务的思想,参照基于SOA的分布式仿真系统的架构,提出了基于微服务的新型建模仿真架构的概念。根据体系仿真的需求,从面向用户的角度研究分析仿真服务的发现、组合、执行过程,并提出了基于JSON的服务描述方式以及基于docker容器虚拟化的服务封装方法,以及基于云和本地的服务部署模式。基于微服务的建模仿真架构可提高各个仿真系统之间的互操作性,提高模型与系统的通用性与可重用性,实现不同用户间仿真资源的深度共享。 展开更多

关键词 微服务架构 分布式仿真 体系仿真 云仿真 面向服务的体系结构

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基于实装软件的构造仿真技术研究

11

作者 段雨昕 卿杜政 +1 位作者 周敏 王源源 《现代防御技术》 2018年第5期152-158,共7页

为提高仿真系统置信度,减少仿真系统二次建模开发的重复工作,以实装软件为基础,采用实装软件加中间件作为仿真节点通过仿真集成技术直接参与仿真运行的思路,研究和设计了仿真集成的总体架构和详细技术方法。该技术方法能够使实装软件的... 为提高仿真系统置信度,减少仿真系统二次建模开发的重复工作,以实装软件为基础,采用实装软件加中间件作为仿真节点通过仿真集成技术直接参与仿真运行的思路,研究和设计了仿真集成的总体架构和详细技术方法。该技术方法能够使实装软件的通信数据通过高层体系结构(high level architecture,HLA)标准的交互方式与仿真平台交互,并与仿真平台的时间管理策略进行统一。在少量改动实装软件的情况下使其能够快速接入仿真联邦执行仿真任务。最后通过构建由实装软件组成的仿真系统实际应用案例验证此集成技术方法可行性。 展开更多

关键词 高层系统结构 构造仿真 仿真集成 实装软件 中间件 实时操作系统

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谱估计理论在弹道数据参数化建模中的应用 被引量：2

12

作者 张召 荆武兴 +1 位作者 李君龙 高长生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1453-1460,共8页

针对高超声速飞行器防御作战中目标运动规律的描述问题,提出一种基于经典和现代谱估计理论的弹道数据参数化分析和建模方法。该方法将弹道数据视作非平稳随机信号,研究其变化规律:首先,通过线性消势法消除信号的线性趋势,将其转变为平... 针对高超声速飞行器防御作战中目标运动规律的描述问题,提出一种基于经典和现代谱估计理论的弹道数据参数化分析和建模方法。该方法将弹道数据视作非平稳随机信号,研究其变化规律:首先,通过线性消势法消除信号的线性趋势,将其转变为平稳信号,以便于进行谱估计;然后,采用Welch算法给出大致的谱图,结合该谱图和改进的协方差法确定自回归参数模型的阶数,以避免模型阶数选择准则引起的不确定性问题;最终,给出弹道数据的参数化模型。仿真结果表明,使用本文算法建立的弹道数据参数化模型与动力学模型具有较高的一致性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 参数化建模 谱估计 Welch算法 自回归模型

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防空导弹武器系统作战效能评估实战化改进模型 被引量：6

13

作者 龚亮 王庆权 罗红吉 《现代防御技术》 北大核心 2021年第6期9-15,共7页

为深化探索装备作战效能评估方法,以某型防空导弹武器系统为评估对象,基于ADC(availability dependability capacity)效能评估模型,从武器系统的作战流程、人的因素、目标特性、对抗环境4个方面对模型进行了实战化改进。示例显示,通过... 为深化探索装备作战效能评估方法,以某型防空导弹武器系统为评估对象,基于ADC(availability dependability capacity)效能评估模型,从武器系统的作战流程、人的因素、目标特性、对抗环境4个方面对模型进行了实战化改进。示例显示,通过将上述4个方面的实战要素融入评估模型,较为全面、合理、准确地评估了某型防空导弹武器系统在一定环境条件和任务背景下的作战效能。 展开更多

关键词 防空导弹武器系统 作战效能评估 ADC模型 模型实战化改进 作战过程 人因 目标特性 对抗环境

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基于距离分辨的多目标同一性识别方法

14

作者 董爱 夏芒 李陟 《现代防御技术》 2018年第3期98-104,共7页

针对分布式多站探测系统在跟踪多目标过程中所面临的测量数据组合模糊问题,分析了T/R-R3分布式时差测量系统设备的多目标分辨能力,并从理论上证明了基于距离分辨、通过时序组合进行多目标同一性识别方法的正确性。仿真试验验证,在典型... 针对分布式多站探测系统在跟踪多目标过程中所面临的测量数据组合模糊问题,分析了T/R-R3分布式时差测量系统设备的多目标分辨能力,并从理论上证明了基于距离分辨、通过时序组合进行多目标同一性识别方法的正确性。仿真试验验证,在典型飞机编队情况下,各接收站回波不会出现不一致情况,验证了该方法的正确性,具有很高的工程应用价值。 展开更多

关键词 分布式 多站探测 距离分辨 时序组合 多目标 同一性识别

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基于进化式决策树的超视距空战机动决策模型

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作者 徐安 郑万泽 +1 位作者 奚之飞 党璐菲 《现代防御技术》 北大核心 2022年第6期68-82,共15页

针对超视距空战决策问题,提出一种融合战术实施距离和导弹攻击区等先验知识,并具备进化能力的决策树模型。首先,分析空战制胜机理,建立超视距空战态势模型和战术实施距离模型,在此基础上引入超视距空战因子,建立态势评估模型和决策变量... 针对超视距空战决策问题,提出一种融合战术实施距离和导弹攻击区等先验知识,并具备进化能力的决策树模型。首先,分析空战制胜机理,建立超视距空战态势模型和战术实施距离模型,在此基础上引入超视距空战因子,建立态势评估模型和决策变量集;其次,基于战术实施距离建立超视距战术动作库,作为解空间动作集;第三,构建基于专家知识规则的决策树,并针对决策树参数进化需求,提出一种基于惯性权重动态调整和混沌优化的新型粒子群优化方法,以提高决策规则树进化效率;最后,基于仿真实验给出不同条件下空战机动决策仿真算例并进行了分析。仿真结果表明,提出的进化式决策树能有效融合战术实施距离、导弹攻击区等先验知识,并具备进化能力,能够有效解决超视距空战战术决策问题。 展开更多

关键词 战术实施距离 空战决策 战术动作库 专家系统 决策树 粒子群优化

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导弹BTT协调控制及参数设计方法 被引量：3

16

作者 后德龙 何平 +1 位作者 张锐 郑勇斌 《现代防御技术》 2018年第2期51-56,共6页

在导弹采用面对称构型或采用冲压发动机的情况下,倾斜转弯(BTT)方式能实现大过载和优化的发动机性能。针对采用BTT转弯方式带来的三通道耦合问题,提出解耦及参数的解析设计方法。首先对导弹动力学模型中的耦合因素进行分析,针对各耦合... 在导弹采用面对称构型或采用冲压发动机的情况下,倾斜转弯(BTT)方式能实现大过载和优化的发动机性能。针对采用BTT转弯方式带来的三通道耦合问题,提出解耦及参数的解析设计方法。首先对导弹动力学模型中的耦合因素进行分析,针对各耦合因素提出协调控制方法实现解耦,并针对解耦方法提出相关参数的解析设计方法。该方法能实现三通道的解耦,从而实现对制导指令的精确跟踪。数值仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 倾斜转弯 解耦控制 协调设计 精确跟踪 补偿控制 控制综合

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变极化干扰对广义旁瓣对消的影响 被引量：6

17

作者 张建中 文树梁 +2 位作者 沙明辉 高红卫 廖胜男 《现代防御技术》 2019年第4期77-82,共6页

敌方实施变极化干扰时,自适应波束形成的最优权矢量失配,抗干扰性能急剧恶化,利用广义旁瓣对消模型,对变极化干扰引起的性能改变进行定量描述。首先利用广义旁瓣对消模型求解最优权矢量,接着引入变极化产生的幅度、相位相对改变量,阵列... 敌方实施变极化干扰时,自适应波束形成的最优权矢量失配,抗干扰性能急剧恶化,利用广义旁瓣对消模型,对变极化干扰引起的性能改变进行定量描述。首先利用广义旁瓣对消模型求解最优权矢量,接着引入变极化产生的幅度、相位相对改变量,阵列单元幅相扰动,然后计算共极化干扰和交叉极化干扰在不同采样数据权值下的性能改善因子。仿真实验表明,变极化干扰能有效影响自适应波束形成阵列,恶化性能改善因子,大信噪比间歇采样干扰尤为突出。 展开更多

关键词 变极化干扰 广义旁瓣对消 改善因子 幅相扰动 自适应波束形成

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控制量权重可变的主动段最优中制导律 被引量：3

18

作者 马自茹 魏明英 李运迁 《现代防御技术》 2018年第6期44-50,共7页

在末段高层拦截弹的主动段中制导中,考虑主动段飞行中导弹的速度的变化,满足末速度的角度约束,同时要求使控制量尽可能小,为了能够实现这些约束,在指标函数中,采用时变的控制量权重系数,利用极小值原理,伪控制量的办法,得到了一种最优... 在末段高层拦截弹的主动段中制导中,考虑主动段飞行中导弹的速度的变化,满足末速度的角度约束,同时要求使控制量尽可能小,为了能够实现这些约束,在指标函数中,采用时变的控制量权重系数,利用极小值原理,伪控制量的办法,得到了一种最优中制导律。仿真结果表明,这种指标函数中加入可变控制量权重的办法,在保证精度的同时,可以有效地控制控制量的大小。 展开更多

关键词 末段高层 角度约束 主动段 可变权重 最优控制 极小值原理

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带有时间约束的再入滑翔轨迹设计 被引量：7

19

作者 韩嘉俊 王小虎 +1 位作者 郝昀 张后军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期438-446,共9页

为了满足飞行器协同飞行任务需求,本文研究了带有时间约束的再入滑翔轨迹设计方法。首先,建立了合理假设条件下的再入滑翔运动模型,并且提出了一种再入滑翔轨迹分段方法。其次,针对不同飞行段特点及任务需求,分别设计了各段导引律。其中... 为了满足飞行器协同飞行任务需求,本文研究了带有时间约束的再入滑翔轨迹设计方法。首先,建立了合理假设条件下的再入滑翔运动模型,并且提出了一种再入滑翔轨迹分段方法。其次,针对不同飞行段特点及任务需求,分别设计了各段导引律。其中,重点推导了滑翔段飞行剩余时间和剩余航程的解析解,将剩余飞行时间与末制导交班点速度建立对应关系,运用解析预测-校正思想,通过在时间调整段和能量调整段调节倾侧角翻转时机和幅值,同时满足末端能量和时间约束。最后,通过理论分析与仿真校验说明了本方法的有效性及鲁棒性。 展开更多

关键词 滑翔飞行 轨迹设计 滑翔制导 剩余飞行时间 协同飞行

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大姿控力矩复合控制导弹制导控制一体化设计 被引量：2

20

作者 毛柏源 李君龙 +1 位作者 张锐 叶松青 《现代防御技术》 2019年第3期56-63,共8页

针对高速机动目标拦截过程中存在目标机动信息未知等问题,提出一种结合有限时间收敛的非线性干扰观测器与动态面反步设计的复合控制导弹制导控制一体化设计方法。首先,建立了姿控模式复合控制导弹制导控制一体化模型,采用有限时间收敛... 针对高速机动目标拦截过程中存在目标机动信息未知等问题,提出一种结合有限时间收敛的非线性干扰观测器与动态面反步设计的复合控制导弹制导控制一体化设计方法。首先,建立了姿控模式复合控制导弹制导控制一体化模型,采用有限时间收敛的非线性干扰观测器估计目标加速度信息、建模误差以及气动参数不确定等信息。其次,基于动态面的反步法设计了一体化控制律,避免了传统反步法的“微分爆炸”问题。最后,采用Lyapunov理论分析了闭环系统的稳定性。数学仿真结果验证了所设计的复合控制导弹制导控制一体化算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 制导控制一体化 复合控制 非线性干扰观测器 有限时间收敛 动态面

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