地基雷达部署对探测临近空间高超声速目标影响研究

针对不同地基雷达(GBR)部署方式对探测临近空间高超声速目标的性能影响问题,该文建立临近空间高超声速目标模型和GBR探测模型,依据目标雷达截面积(RCS)、探测距离和观测角随时间的变化情况,提出检测概率、跟踪系数和资源冗余率3种雷达探测性能评估指标,仿真分析GBR前沿部署、接力部署和要地部署方式对临近空间高超声速目标探测性能的影响。结果表明,前沿部署和接力部署相结合的探测效果好,前沿部署首次发现目标距离远,能提供的预警时间长,要地部署跟踪时间短,资源冗余率高。研究结果具有一定现实意义和工程实践性,能为临近空间预警系统中GBR部署提供理论依据和技术支撑。     

连续波穿透雷达柱面成像的干涉条纹抑制研究

在进行单频连续波表层穿透雷达的柱面2维无损检测成像扫描时,发现明暗相间的条纹现象,这是雷达成像扫描的一种主要干扰,会严重降低目标的成像效果。该文简单分析了曲面干涉条纹的产生机理,并且基于柱面与目标的谱域分布特性差异,提出谱域干涉条纹滤波方法。针对小目标具有较规律的谱域角度分布特性,沿角度进行谱域插值的补偿,以消除谱域滤波丢失目标谱信息的影响。此外,结合波前成像算法,给出了实现简单、处理高效的谱域滤波成像处理流程。通过仿真分析和实测数据实验,结果表明该文方法能够有效去除柱面的干涉条纹,形成清晰的目标图像。与传统的减平均方法的对比证实该文方法更有效。     

非合作无源探测中的快速测向

研究了非合作无源探测中目标方向的快速测量方法.该方法估计探测空域内的近似ARD曲面以估计目标的数目、双基地距离及多普勒频率,在此基础上利用空间扫描时目标回波在不同波束下的接收幅度估计目标的方位.证明了该测向方法是几乎无偏的、推导了该方法的估计方差范围,从理论推导了该方法的最高精度,并说明了阵列波束形成采用矩形权值时,其理论最高精度达到阵列测向的克拉美-罗界.仿真实验表明该方法是正确有效的.     

一种探测巡航导弹的雷达能力评估方法

根据巡航导弹航迹规划特点和作战环境实际,估算面分布无源杂波的雷达散射截面（RCS,radarcrosssection）;然后计算某巡航导弹各方位角的RCS值,从而得出探测强杂波中巡航导弹所需的改善因子。通过比较雷达性能指标,优选适合探测巡航导弹的雷达,为装备部署雷达网和改进雷达参数提供评估依据。     

激光主动成像系统探测距离的计算与仿真

为了准确计算主动成像系统的工作距离,利用激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,推导出激光主动成像系统的工作距离公式。利用工作波长为0.532μm的脉冲Nd∶YAG激光器,CCD相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并且完成了系统探测距离的计算与仿真。     

三阶锁相环环路滤波器参数设计

锁相环在通信、遥测、导航等领域有着广泛的应用,三阶锁相环由于其频率斜率跟踪能力,越来越受到重视,特别是深空探测的极窄带应用。利用系统稳定性分析方法和高阶系统分析理论,分别对两种模型的二阶环路滤波器,即理想二阶滤波器和三参数滤波器模型,推导了参数设计公式,给出三阶锁相环设计参数的模拟及数字环路公式,并与JPL数字锁相环(DPLL)的设计参数经验公式进行比较。仿真结果表明,3种设计方法近似相同,而所推导的参数设计方法优点在于可以灵活配置系统的零、极点的位置以及阻尼系数等多种参数,为各种变带宽和自适应算法提供理论和应用基础。     

混凝土结构物与植物叶片之红外热像侦测研究

红外热像仪准确量测温度的主要关键为物质的发射率.红外热像仪常用于战区侦测,但战区目标物常以植物绿化达到伪装效果.为此基于能量平衡法则,建立叶片发射率仿真模型,可用以估算叶片发射率.另外以红外热像仪分析±0.5℃微小温差环境中混凝土结构物与植物叶片之红外热影像,实验结果显示两种目标物红外热像平均温度与红外热像仪发射率参数设定值的回归直线相当接近,但两种目标物平均温度标准误差与红外热像仪发射率参数设定值的回归直线明显不同.混凝土与叶片具有不同的红外热像性质,此一发现将有助于提升红外热像仪对微小温差目标区的侦测能力.     

应用于脑出血探测的宽带定向天线研究

设计了一款尺寸为70 mm×30 mm×30 mm的加载三圆式引向器宽带定向天线。该天线采用三维偶极子结构并加载三圆式引向器来改善天线在整个频段内的辐射特性,以满足微波探测脑出血穿透力的需求。天线在S₁₁<-10 dB的工作频带为1.1～3.57 GHz,相对带宽为104.3%,最大增益达到7.24 dBi,相对于未加载引向器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对该天线进行加工测试,实测结果与仿真结果吻合良好。将该天线导入Sim4Life中并进行脑出血仿真研究,结果表明,加载引向器的天线能获得大脑内部更强的散射信号,可应用于脑出血探测等领域。     

单离子束技术概述

 对单离子束的发展和应用作了介绍。结合我国首台单离子束装置CAS-LIBB,综合讨论了准直器限流型和静电透镜聚焦型两种典型单离子束的技术结构。限流型结构简单但定位精度有限,聚焦型条件苛刻但可获得亚微米束,是单离子束发展的趋势。评估了前探测、全前置探测和后探测3种单离子束探测方式及其特点,研究了这3种探测方式对辐照离子的计数精度和单离子束品质产生的影响。对CAS-LIBB装置研制了光导型全前置探测器以提高计数精度和束流品质。最后设计了快速荧光在线检测技术方案。