一种RCS序列多周期估计方法

在实际测量中,雷达散射截面积(RCS)往往具有趋势项、常值项、多周期等特点,为典型非平稳序列,目前RCS序列周期估计主要为单目标、单周期简单仿真场景,尚缺乏一种适用于实测RCS序列的高精度多周期估计方法。针对此问题,对快速傅里叶变换(FFT)谱分析和循环平均幅度差函数(CAMDF)等周期提取方法进行了分析研究,得出不同算法的适用性,并提出"FFT周期初判-数字滤波与信号分解-CAMDF单周期估计"的多周期估计方法。仿真和半物理仿真结果表明:该方法可融合FFT和CAMDF算法周期估计优点,有效解决了RCS序列多周期估计问题,具有较高估计精度和鲁棒性,工程应用价值较大。     

基于RCS序列的弹道导弹进动周期提取方法验证研究

针对传统基于雷达散射截面积(RCS)的微动特征提取验证所使用数据源精度不高、未考虑弹头平动等问题,文中搭建了分布式特征提取验证系统,对常用进动周期提取方法进行了验证。首先,分别使用STK和FEKO软件生成了弹头的运动特性及弹头RCS模板;其次,将运动特性同RCS模板进行复合,生成中段弹头的高精度RCS序列;最后,基于生成序列,验证常见算法的提取效果。仿真验证表明:提取方法的正确率不仅受制于噪声强度,并且同平均视界角的取值密切相关,当平均视界角小于35毅时,自相关函数法相对多重自相关方法正确率高出2倍以上。     

一种基于Kd-tree射线追踪法的卫星RCS预估方法

针对空间卫星目标的雷达散射截面（RCS）预估问题,提出了一种基于Kd-tree射线追踪法的 改进物理光学（PO）方 法,实现了对具有较强耦合结构的卫星目标电磁特性计算。基于卫星目标的三维面元模型, 建 立了其对应的Kd-tree空间分割描述结构,将其用于射线追踪,结合PO方法就可以得到给定 模型的RCS预估值。数值计算结果表明,改进方法和MoM方法相比,具有相同计算精度但计算 效率高得多,相比单纯PO方法,改进方法也更接近测量值。     

计算机图形学在RCS预估中的应用

本文论述用计算机图形学方法进行复杂目标RCS预估的方法。用这种方法可实现几何模型构造、消隐、几何数据提取、面元剖分、RCS计算及可视化显示。实验说明，用这种方法建立复杂目标的电磁散射模型，对于过程的自动化、精确性和实时性、软件系统界面的优化等方面都十分有利。     

基于三角函数拟合的RCS序列进动周期估计

利用雷达反射截面(RCS)序列估计进动周期为弹道目标特征提取和识别的重要途径。弹道目标在进动时,回波RCS序列为非平稳的周期序列,常规Fourier变换方法和周期间相关类方法需要较长观测时间和较高数据率才能有效地估计RCS的周期,这对于有限的雷达资源来说是不可接受的。该文提出一种新的估计弹道目标RCS序列周期的方法,该方法先利用特定频率附近的三角函数来拟合RCS序列,再求得使拟合误差最小的频率,即为RCS序列的进动频率。相比于常规方法,该文方法具有所需资源少,估计精度高的特点。RCS计算数据的仿真结果证明了该文方法的有效性。     

一种融合聚类和自相关的RCS周期估计算法

雷达目标识别技术在现代雷达中具有重要的应用价值,雷达散射截面(RCS)序列周期是一个重要的识别特征量。已有的RCS周期估计算法存在着抗噪性能弱、估计精度低等缺点。针对这个问题,提出了一种融合聚类和自相关的RCS周期估计算法。首先,对RCS序列进行零均值预处理;然后,计算预处理后序列的中心自相关函数,并计算自相关函数的凸包,根据凸包计算得到候选的周期估值;最后,采用聚类算法得到最终的周期值。实验结果表明,所提的算法相对于已有的周期估计算法,具有较强的抗噪性能和较高的估计精度。     

自旋卫星上的一维测向定位技术

本文介绍了一种新的星载无源定位方法，即利用自旋卫星的高速旋转特性，用一维长基线干涉仪测向就可完成对地球表面地磁辐射源的近实时高精度定位。在介绍了定位原理后，通过计算机仿真，证明了方法可行。     

自旋卫星上的无源测向定位技术

利用自旋卫星的高速旋转特性,可以使星载电子侦察系统只利用一维测向设备就可完成对地球表面地磁辐射源的近实时定位,此定位方法具有星载设备量小、定位精度高等优点。文章首先介绍了定位原理,然后通过计算机仿真数据,指出定位精度与测向精度、轨道高度的基本关系,最后对工程实现提出了指导性建议。     

基于RCS的空间目标运动状态估计

针对利用地基雷达对空间目标进行观测以判定其运动状态的问题,提出了一种采用经典功率谱估计对RCS特性数据进行处理,获取目标的滚转频率,根据空间目标姿态稳定特性,实现对空间目标三轴稳定、旋转稳定和翻滚三种运动状态进行判别的方法。该方法主要由数据预处理、数据分段、功率谱估计和目标姿态稳定性判别等步骤组成,具有精度高和易于工程实现的特点,对非合作空间目标的运动状态识别具有重要价值。基于不同观测时长和数据率的雷达实测数据试验表明,该方法可实现对空间目标运动状态的准确估计。     

空间目标监视雷达探测低轨卫星效能分析

与光学观测和无线电侦测等手段相比,雷达探测具有全天时、全天候的独特优势。文中详细分析了常用的两种卫星位置计算方法,系统阐述了空间监视雷达模型的性能模型、建模思路与构建过程。以北美防空联合司令部于2008年2月14日更新的在轨运行低轨卫星的轨道参数为基础,从经度和纬度两个方面探讨了探测雷达处于不同位置时其扫描波束的仰角对探测低轨卫星数目和次数的影响,并分析了不同仰角的扫描屏对单颗卫星的探测效能。     

基于小波功率谱估计的空间目标RCS特性分析

随着空间技术的研究与发展，对空间目标的监测与识别显得越来越重要。在小波变换的基础上，详细讨论了小波功率谱估计的实现方法，并利用窄带雷达测量获得的空间目标RCS数据，利用Morlet小波对几个空间目标的RCS时间序列进行功率谱分析。并把傅里叶变换同小波变换进行结合，以实现对目标RCS的信号功率谱估计。分析结果反映了目标的某些重要的散射特性。     

一种新的雷达目标散射截面宽带和宽角同时外推技术

雷达散射截面(RCS)既与频率有关又与角度有关.采用矩量法(MOM)结合降维展开格式(RDES)和渐近波形估计技术(AWE),可同时获得单站RCS的频域和角度域特性.首先,建立了关于目标表面电流的电场积分方程(EFIE),并采用MOM将EFIE离散为线性代数方程组;其次,基于RDES技术,可将目标表面电流展开为关于频率与角度及其各阶导数的叠加;再次,基于AWE技术,可快速获取目标表面电流的频域与角度域特性;最后,由目标表面电流计算远区散射场及RCS.本方法至少具有两个明显的优点,其一是能得到RCS的解析表达式,其二是明显降低计算机仿真时间.     

典型目标RCS的初步估算及仿真

利用几何分解法将复杂目标分解为有限个独立的、简单的散射体,进行目标RCS的初步估算;并以AGM-109H战斧巡航导弹为典型目标进行仿真,与其1：1物理模型外场实测RCS数据进行对比分析。分析表明,利用几何分解法估算复杂目标RCS,可以获得比较准确的并能满足工程实用的结果。     

对地面某区域某时段连续覆盖的卫星轨道计算

为了对地面某一区域在未来某一时段连续覆盖,需要对在轨卫星变轨,并计算变轨后的卫星轨道参数。基于在轨卫星部分轨道参数(椭圆轨道a,i,e,圆轨道a,i)和t时刻星下点的位置坐标及卫星的地面高度,计算卫星的6个轨道参数,从而得到t时刻对星下点位置为中心的区域覆盖所需要的卫星轨道参数。利用t时刻卫星在J2000.0平天球坐标系3个坐标轴的位置与速度分量计算其卫星轨道参数。用STK卫星工具箱软件6.0高精确度轨道产生器仿真,输入所得的t时刻卫星轨道参数,运行STK 6.0得到的星下点位置与事先设置的星下点相距6.63 m,完全满足卫星对地面覆盖的需要。欲对该区域在t时刻以后的一段时间连续覆盖,所需要的卫星轨道参数可按共地面轨迹计算;通过STK 6.0高精确度轨道产生器对计算得到的卫星轨道参数进行仿真,验证了计算结果的正确性。     

半空间理想导体目标RCS缩比关系的研究

根据物理光学方法(PO)和半空间并矢格林函数,推导出半空间中理想导体的散射场.根据该散射场,首次推导出半空间中理想导体目标的缩比关系,并具体给出了半空间中典型理想导体目标(薄平板和柱面)的RCS缩比因子表示式.为了验证该公式的正确性,矩量法仿真同时给出了直接计算原型目标和通过该缩比因子和缩比模型所得原型目标的RCS.数值结果表明,该缩比关系是有效的.     

卫星位置高时空分辨率实时预报的FPGA实现

针对高时空分辨率的卫星信号模拟问题,设计了卫星位置实时预报方法。该方法基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）器件,根据卫星轨道参数,在每个模拟信号的采样时刻计算并给出卫星位置,最大限度地支撑模拟器给出高精度模拟信号。仿真结果验证了该方法的有效性。     

Implementation of a geographical routing scheme for low Earth orbiting satellite constellations using intersatellite links

A major problem for low Earth orbit (LEO) constellations with intersatellite links is the efficient routing of the data packets through such a highly dynamic network. In order to achieve a worldwide coverage even in remote areas and Internet access with a limited amount of gateway stations, intersatellite links are a promising approach. Since LEO constellations represent a distinct, highly dynamic routing environment, specific strategies are needed. To this end, a suitable geographical routing scheme is proposed and investigated in two Walker Star constellations. The proposed scheme targets reliable transmissions with low latency and high data rates. The approach is based on a geographical address identifier in Layer 2 of the communication stack. The globe is thus divided into geographical areas that determine this identifier in the MAC address of the terminals. As mobile terminals are considered, the MAC addressing scheme is flexible, whereas the IP addresses of the terminals remain static. This decoupling allows for flexibility in the choice of the address resolution scheme. Moreover, the geographical identifier in the MAC address enables fast routing table lookups and switching. The proposed routing scheme also takes possible overloads of the satellites due to traffic into account and applies a rerouting procedure. When a packet arrives in the geographical area of the destination terminal, a local rerouting scheme is applied if needed. The proposed approaches take handover events that possibly occur during a transmission into account. Furthermore, the scan angles of the satellites have been adapted to the constellations to provide full coverage and high elevation angles. So a robust and adaptable routing scheme is provided for a dynamic environment where satellites and terminals are constantly moving. The proposed definitions and procedures have been implemented in a system level simulator, which allows for comparisons with adjustable parameters in various scenarios. In this work, an Iridium‐like constellation and a megaconstellation are investigated and compared regarding the address resolution procedures, the average end‐to‐end transmission delay, and the dropping and rerouting rates. Additionally, the signaling overhead is compared with other approaches. The simulator and results of the simulations provide grounds for further research w.r.t. the routing in satellite constellations using intersatellite links.     

卫星入轨段多源测轨数据融合定轨的加权方法

针对卫星发射入轨段遥外测多种不等精度、不同类型的测轨数据放在一起定轨时的合理加权问题,采用基于微分轨道改进基本原理,推导得到适用于不同类测轨数据联合定轨的动力学条件方程,提出了依据不同测量数据均方差确定该测量元素对应的动力学条件方程权重的方法。仿真验算和实战数据检验表明,该方法充分发挥了分布于各种测轨数据中的高精度测元的作用,融合后的定轨精度得到显著提高。