单星无源探测弹道导弹射向估计新方法 被引量：13

1

作者 申镇 强胜 +1 位作者 张寅生 易东云 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1451-1456,共6页

天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展必经历程和重要环节,传统方法基于标准弹道模板先验信息支持,但标准弹道模板信息难以获取,无法实际应用。本文主要讨论在没有标准弹道模板先验信息支持... 天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展必经历程和重要环节,传统方法基于标准弹道模板先验信息支持,但标准弹道模板信息难以获取,无法实际应用。本文主要讨论在没有标准弹道模板先验信息支持的情况下,单颗预警卫星能否及早给出导弹射向估计的问题。通过建立弹道导弹飞行的动量模型和弹道平面切割模型,本文提出了基于单颗预警卫星观测视线对来袭导弹射向的估计算法,回答了单颗预警卫星观测情况下如何给出射向信息的问题,仿真计算结果表明,本文方法对于引导地基预警系统具有较高的精度和实用价值,本文方法亦可应用于各类单站无源探测(预警雷达,中低轨、大椭圆预警卫星等)的方位信息估计与空间目标机动的识别等问题。 展开更多

关键词 动量方程 天基预警 弹道导弹 射向估计 无源探测

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主动段弹道定位与跟踪算法 被引量：11

2

作者 张涛 安玮 周一宇 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期11-16,共6页

针对预警卫星测量方程的非线性,利用传统方法(如EKF)不可避免地会带来线性化误差.该文提出了几何定位卡尔曼滤波(GL-KF)方法,在主动段弹道位于过地心平面的假设下,根据2颗卫星的角度测量解算出导弹位置,将测量方程转化为线性模型,减小... 针对预警卫星测量方程的非线性,利用传统方法(如EKF)不可避免地会带来线性化误差.该文提出了几何定位卡尔曼滤波(GL-KF)方法,在主动段弹道位于过地心平面的假设下,根据2颗卫星的角度测量解算出导弹位置,将测量方程转化为线性模型,减小了测量方程非线性所带来的估计误差.在得到位置信息后,利用Kalman Filter实现对主动段导弹的跟踪.通过Monte-Carlo仿真可以看出,该方法较之EKF滤波有更好的估计精度. 展开更多

关键词 弹道跟踪 空间预警 KALMAN滤波

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弹道导弹天基预警与探测手段分析 被引量：8

3

作者 赵晨光 郑昌文 《航天电子对抗》 2008年第4期9-11,共3页

通过研究弹道导弹飞行过程中的光热特点和突防措施,分析了反导系统对天基预警探测的需求,最后研究了不同的预警手段在弹道导弹不同飞行阶段的应用。

关键词 天基预警 红外探测 紫外探测 天基雷达

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基于GA-PSO的天基预警系统资源调度方法 被引量：9

4

作者 张辰璐 彭冬亮 +1 位作者 方韬 谷雨 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期199-203,210,共6页

为解决天基预警系统中的卫星资源调度问题,从预警任务特点出发,在对预警任务进行分解的基础上,建立了资源调度模型.结合传统遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)的优点,采用一种混合遗传粒子群(GA-PSO)算法来求解资源调度问题.该算法在解决... 为解决天基预警系统中的卫星资源调度问题,从预警任务特点出发,在对预警任务进行分解的基础上,建立了资源调度模型.结合传统遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)的优点,采用一种混合遗传粒子群(GA-PSO)算法来求解资源调度问题.该算法在解决粒子编解码问题的前提下,将遗传算法的遗传算子应用于粒子群算法,改善了粒子群算法的寻优能力.实验结果表明,提出的算法能有效解决多目标探测时天基预警系统的资源调度问题,调度结果优于传统粒子群算法和遗传算法. 展开更多

关键词 天基预警 资源调度 遗传算法 粒子群算法 多目标探测

原文传递

基于UKF的主动段弹道跟踪算法 被引量：9

5

作者 张涛 安玮 周一宇 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期15-18,共4页

利用预警卫星视线(LOS)测量对弹道导弹目标的跟踪问题是空间预警系统的关键技术.提出了基于弹体旋转的主动段动力学运动方程,解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性.引入一种新的滤波估计算法UKF,通过特别选取一... 利用预警卫星视线(LOS)测量对弹道导弹目标的跟踪问题是空间预警系统的关键技术.提出了基于弹体旋转的主动段动力学运动方程,解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性.引入一种新的滤波估计算法UKF,通过特别选取一些样点,给出随机变量经过非线性变化后的均值和方差,得到滤波器基于非线性方程的更新,避免了非线性方程的线性化.通过Monte-Carlo仿真,与其它算法比较,说明该算法具有更好的适应能力,跟踪性能更好,适用于空间预警系统. 展开更多

关键词 弹道跟踪 空间预警 无迹卡尔曼滤渡

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星载红外预警探测器工作机制和对抗方式 被引量：7

6

作者 邴启军 冯书兴 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第21期111-115,共5页

星载红外预警探测器通过探测火箭发动机尾焰的红外辐射来搜索、跟踪导弹目标,是导弹预警卫星最重要的一种载荷。简述了星载红外预警探测器的作用和特点,总结了当前星载红外预警探测器的发展趋势。工作波段的选择是红外探测系统设计的一... 星载红外预警探测器通过探测火箭发动机尾焰的红外辐射来搜索、跟踪导弹目标,是导弹预警卫星最重要的一种载荷。简述了星载红外预警探测器的作用和特点,总结了当前星载红外预警探测器的发展趋势。工作波段的选择是红外探测系统设计的一个关键问题,分析了星载红外探测器工作波段的选择,指出地球大气层的红外吸收特性是决定星载红外探测器工作波段选择最重要的因素。星载红外预警探测器目前采用基于时间延迟积分技术的红外焦平面阵列敏感器,简要分析了其工作机制。对于星载红外预警探测器所采用的扫描、凝视两类典型探测模式,给出了探测原理,分析了其各自的优缺点,未来天基导弹预警将使用这两类探测器搭配工作。初步研究了针对星载红外预警探测器的各类被动和主动对抗方式。 展开更多

关键词 红外探测器 天基预警 工作波段 对抗方式

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两代天基红外传感器对隐身飞机尾焰探测能力分析

7

作者 田浩 王旌尧 +2 位作者 徐伟 邢妍 周明亮 《空天预警研究学报》 CSCD 2024年第2期99-103,共5页

为了对比两代天基红外传感器对隐身飞机尾焰的探测能力,以美国SBIRS-GEO和Next-Gen OPIR星座作为研究对象,通过建立高轨红外探测模型以及构建对应的预警探测场景,对两代探测器在不同飞行状态时飞机尾焰的辐亮度响应特性和模拟成像效果... 为了对比两代天基红外传感器对隐身飞机尾焰的探测能力,以美国SBIRS-GEO和Next-Gen OPIR星座作为研究对象,通过建立高轨红外探测模型以及构建对应的预警探测场景,对两代探测器在不同飞行状态时飞机尾焰的辐亮度响应特性和模拟成像效果进行量化对比.研究结果表明,两代天基红外探测器都可以用来探测飞机尾焰信号;飞机加力对尾焰温度和外形有显著影响,成为影响天基红外传感器探测性能的关键因素;Next-Gen OPIR搭载的新一代传感器可以在36000 km高度捕获和发现处于非加力状态的尾焰,其成像信噪比明显高于SBIRS-GEO传感器对处于加力状态尾焰的信噪比. 展开更多

关键词 红外传感器 天基预警 隐身飞机 暗弱目标 尾焰

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基于改进粒子群算法的天基预警系统资源调度方法 被引量：6

8

作者 冯明月 汤绍勋 +2 位作者 何俊 王香能 易先清 《中国电子科学研究院学报》 2010年第1期97-101,共5页

天基预警系统资源调度是一项重要而棘手的问题。对预警任务特性进行了分析,在此基础上提出一种基于关键点的任务分解方法,将其转换为可求解的组合优化问题;建立了问题的约束满足模型。针对该模型规模大、变量多的特点,设计一种具有快速... 天基预警系统资源调度是一项重要而棘手的问题。对预警任务特性进行了分析,在此基础上提出一种基于关键点的任务分解方法,将其转换为可求解的组合优化问题;建立了问题的约束满足模型。针对该模型规模大、变量多的特点,设计一种具有快速求解能力的改进粒子群算法进行求解,该算法采取早熟避免机制,防止粒子群算法易产生的早熟现象。实验结果表明算法能够在给定时间内求得理想的调度方案。 展开更多

关键词 天基预警 任务分解 约束满足 粒子群

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天基预警系统传感器调度方法 被引量：5

9

作者 冯明月 李国辉 易先清 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第2期225-228,共4页

对天基预警系统调度问题进行了研究。在分析预警任务过程与特性的基础上,提出一种基于关键点的任务分解方法,以简化多任务多资源间的复杂可视关系并降低单任务的资源占用量。针对子任务调度问题,提出一种基于复合优先权的求解算法。仿... 对天基预警系统调度问题进行了研究。在分析预警任务过程与特性的基础上,提出一种基于关键点的任务分解方法,以简化多任务多资源间的复杂可视关系并降低单任务的资源占用量。针对子任务调度问题,提出一种基于复合优先权的求解算法。仿真结果表明提出的任务分解方法和调度算法能够在给定时间内求得理想的调度方案。 展开更多

关键词 天基预警 任务分解 复合优先权

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面向天基红外预警的高动态弱小目标LSTM检测方法研究

10

作者 翟光 胡圣冉 孙一勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期203-213,共11页

在天基红外预警任务中,高动态弱小目标具有成像尺寸小、运动规律未知的特点。现有红外弱小目标探测任务主要关注匀速直线运动目标检测问题,对高动态目标的有效检测算法尚需进一步开发。针对天基红外预警任务中高动态非线性运动目标检测... 在天基红外预警任务中,高动态弱小目标具有成像尺寸小、运动规律未知的特点。现有红外弱小目标探测任务主要关注匀速直线运动目标检测问题,对高动态目标的有效检测算法尚需进一步开发。针对天基红外预警任务中高动态非线性运动目标检测问题,提出了一种基于LSTM的红外弱小目标检测算法。首先设计了提取可疑目标位置信息的预处理方法,解决了LSTM网络结构与序列图像不匹配的问题;然后,针对传统算法难以检测非线性运动轨迹的问题,利用LSTM提取目标运动特征,实现序列图像中高动态目标的检测。通过与序列假设检验等算法的对比,在自研的红外序列图像数据集上验证了所提出的算法能够实现不低于0.9347的精确率与不低于0.8633的召回率。 展开更多

关键词 天基预警 目标检测 LSTM 高动态

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双重约束下的容积粒子滤波单星目标跟踪算法

11

作者 肖晖 李一帆 +2 位作者 王博 盛庆红 吴凡 《战术导弹技术》 北大核心 2023年第5期131-141,共11页

针对弹道导弹轨迹重建算法中非高斯性误差导致的轨迹不平滑现象,提出了一种基于改进容积粒子滤波的单星目标跟踪算法。该算法使用一种改进权重判定的粒子滤波算法进行时序跟踪,采用基于“当前”统计模型的容积卡尔曼滤波构造自适应滤波... 针对弹道导弹轨迹重建算法中非高斯性误差导致的轨迹不平滑现象,提出了一种基于改进容积粒子滤波的单星目标跟踪算法。该算法使用一种改进权重判定的粒子滤波算法进行时序跟踪,采用基于“当前”统计模型的容积卡尔曼滤波构造自适应滤波优化重要性分布概率,并且融入当前观测信息,减弱粒子退化现象。为了优化粒子的后验概率分布,通过构建观测视线-速度矢量双重约束,滤除非高斯性误差。三种实验方案的结果表明,所提算法效果优于仅有多重权重判断的粒子滤波和扩展卡尔曼滤波跟踪算法,对比另两种算法误差降低最低达43.14%,最多达85.25%;并且弹道导弹目标在中低纬地区发射时,所提算法能够很好地实现单星观测定位弹道导弹目标。 展开更多

关键词 容积卡尔曼滤波 容积粒子滤波 “当前”统计模型 弹道导弹 轨迹拟合 单星目标跟踪 天基预警

原文传递

预警卫星对弹道导弹航迹捕获算法 被引量：3

12

作者 安玮 张涛 周一宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期2676-2678,共3页

对弹道导弹目标捕获方法是空间预警系统的关键技术。该文通过对导弹推力加速度的分析,提出了目标在像平面的非线性运动模型。通过概率数据关联(PDA)求得等效的似然函数,利用Lagrange乘数法求得最佳的加权概率,使得对数似然比函数最大。... 对弹道导弹目标捕获方法是空间预警系统的关键技术。该文通过对导弹推力加速度的分析,提出了目标在像平面的非线性运动模型。通过概率数据关联(PDA)求得等效的似然函数,利用Lagrange乘数法求得最佳的加权概率,使得对数似然比函数最大。结合量测的灰度信息,改善了其在低SNR情况下的检测性能。Monte-Carlo仿真验证了该方法的目标航迹检测性能和目标状态估计精度,仿真结果表明该方法在两方面都优于原有方法,适用于低SNR情况下预警卫星对弹道导弹目标捕获。 展开更多

关键词 空间预警 目标捕获 广义似然比检测 概率数据关联

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基于大椭圆单星无源探测弹道导弹射向估计 被引量：3

13

作者 申镇 张寅生 易东云 《飞行器测控学报》 2010年第3期54-57,共4页

天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展的必经历程和重要环节,传统方法多基于地球同步轨道卫星,对于高纬度地区估计精度很低。本文主要讨论单颗大椭圆预警卫星能否及早给出导弹射向估计的问... 天基预警系统是国家战略预警系统的重要组成部分,而单星探测预警是天基预警系统发展的必经历程和重要环节,传统方法多基于地球同步轨道卫星,对于高纬度地区估计精度很低。本文主要讨论单颗大椭圆预警卫星能否及早给出导弹射向估计的问题。通过建立弹道导弹飞行的动量模型,提出了基于单星观测视线对来袭导弹射向的估计算法,提高了单星观测情况下的预警精度。仿真计算结果表明,本文方法对于天基预警系统引导地基预警雷达具有较高的精度和很好的实用价值。 展开更多

关键词 动量方程 天基预警 弹道导弹 射向估计 无源探测

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面向目标跟踪与探测的天基弹道导弹防御系统仿真 被引量：2

14

作者 汤绍勋 易先清 罗雪山 《系统工程》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第3期103-107,共5页

天基导弹防御成为各军事强国关注的热点,而天基预警是反导防御过程的关键环节;弹道导弹中段的跟踪与监视是衡量天基预警能力的重要因素。本文以红蓝双方导弹攻防为军事背景,从应用的角度分析了天基导弹防御系统的开发过程,提出了仿真系... 天基导弹防御成为各军事强国关注的热点,而天基预警是反导防御过程的关键环节;弹道导弹中段的跟踪与监视是衡量天基预警能力的重要因素。本文以红蓝双方导弹攻防为军事背景,从应用的角度分析了天基导弹防御系统的开发过程,提出了仿真系统的体系框架,并对仿真模型的设计和实现进行了详细描述;并借助STK仿真软件的二维和三维控件,建立了面向目标跟踪与探测的天基弹道导弹防御仿真系统。仿真系统的建立,为空间导弹攻防作战相关技术和理论的研究提供了平台,并在此平台的基础上,定量的分析和评估了天基预警中低轨星座对导弹目标的跟踪和探测能力。 展开更多

关键词 天基预警 导弹攻防 体系结构

原文传递

基于蚁群的天基预警多目标优化算法 被引量：2

15

作者 程禹 魏承 +2 位作者 游斌弟 赵阳 吴限德 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1428-1438,共11页

为了解决天基预警传感器调度问题,本文提出了一种基于蚁群优化算法和R2排序算法的连续搜索空间多目标蚁群优化算法。算法中考虑传感器覆盖数量动态变化的任务约束,卫星及传感器数量的资源约束、地球遮挡、临边观测及观测距离等环境约束... 为了解决天基预警传感器调度问题,本文提出了一种基于蚁群优化算法和R2排序算法的连续搜索空间多目标蚁群优化算法。算法中考虑传感器覆盖数量动态变化的任务约束,卫星及传感器数量的资源约束、地球遮挡、临边观测及观测距离等环境约束。针对传统蚁群算法在天基预警任务规划中存在的多目标权衡能力差以及连续搜索空间计算效率低等问题,本文对传感器调度方案进行R2排序和多目标寻优计算,权衡了目标切换次数,传感器疲劳度以及目标观测时长等优化目标。将算法与元启发式和动态蚁群算法在观测资源充足,观测资源紧缺和观测资源严重不足3种状态进行对比仿真。结果表明:该算法可以在任务、资源和环境约束下对传感器切换次数、单星观测时长和总观测时长等目标进行优化,适用于天基预警星座系统对弹道导弹等具有红外特性运动目标的跟踪方案优化问题。 展开更多

关键词 天基预警 多目标优化 蚁群 连续优化 传感器调度 资源约束 连续搜索空间 场景仿真

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预警卫星对主动段弹道跟踪算法研究 被引量：2

16

作者 张涛 安玮 +1 位作者 王明阳 周一宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期45-49,共5页

针对预警卫星视线（LOS，Line-of-Sight）测量下对弹道导弹目标的跟踪问题，传统的方法（如EKF）存在易发散、不稳定的现象。引入一种更为稳健和有效的滤波估计算法UKF，其通过特别选取一些样点，给出随机变量经过非线性变化后的均值和... 针对预警卫星视线（LOS，Line-of-Sight）测量下对弹道导弹目标的跟踪问题，传统的方法（如EKF）存在易发散、不稳定的现象。引入一种更为稳健和有效的滤波估计算法UKF，其通过特别选取一些样点，给出随机变量经过非线性变化后的均值和方差，从而得到滤波器基于非线性方程的更新，避免了非线性方程的线性化。解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性，提出了基于弹体旋转的主动段运动方程。通过Mortte-Carlo仿真，与其它算法比较，说明该算法跟踪性能更好，在空间预警系统应用中具有较好的适应能力。 展开更多

关键词 弹道跟踪 空间预警 UKF

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基于GPU的天基预警雷达信号自适应检测仿真

17

作者 尹刚 汪涛 《计算机仿真》 北大核心 2020年第6期8-12,共5页

针对天基预警雷达信号检测过程中信号和噪声特性未知的问题,提出了一种基于GPU的天基预警雷达信号自适应检测方法。首先,使用纹理类型处理GPU储存器,使得后期的信号检测更为简便,使用多向访问技术和对称计算方法计算处理后的GPU,得出GP... 针对天基预警雷达信号检测过程中信号和噪声特性未知的问题,提出了一种基于GPU的天基预警雷达信号自适应检测方法。首先,使用纹理类型处理GPU储存器,使得后期的信号检测更为简便,使用多向访问技术和对称计算方法计算处理后的GPU,得出GPU储存器的信号数据访问次数,依据访问次数,设计出GPU处理核心,从而更为简便的寻址,构建参数可调的非线性SR装置,在不同频率的雷达信号下,通过SR自适应检测对其地址中的频段进行自适应检测,并依据不同情况重新设定系统参数和频段范围重复检测,直至GPU的输出理想,完成天基预警雷达信号自适应检测。仿真结果证明,检测天机预警雷达信号过程中,检测信号输出较为完整,且输出功率趋于稳定。 展开更多

关键词 天基预警 雷达信号 自适应检测

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美国天基红外预警系统的发展现状和技术特点 被引量：24

18

作者 蒋跃 邓磊 臧鹏 《空军雷达学院学报》 2011年第2期105-108,112,共5页

为了学习借鉴先进的技术及经验,加速研究、建造红外天基预警系统,为我国的战略预警建设提供参考,以目前最先进的天基红外预警系统为例,通过对大量文献的分析研究,系统阐述了天基红外卫星星座和红外探测系统的组成、作用和发展.结合相关... 为了学习借鉴先进的技术及经验,加速研究、建造红外天基预警系统,为我国的战略预警建设提供参考,以目前最先进的天基红外预警系统为例,通过对大量文献的分析研究,系统阐述了天基红外卫星星座和红外探测系统的组成、作用和发展.结合相关专业知识分析了现役系统的结构、优点和缺陷,给出了正在实施的天基红外系统(SBIRS)计划及执行情况,归纳指出了其先进的技术特点和强大的预警功能以及我国预警系统存在的差距,反映出建造我国天基红外预警反导系统的紧迫性. 展开更多

关键词 红外探测 天基预警 导弹防御系统

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天基预警系统资源调度方法 被引量：7

19

作者 杜占帅 易先清 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第7期32-36,共5页

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究。对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多... 对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究。对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法M GA。仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案。 展开更多

关键词 天基预警系统 资源调度 任务规划 约束满足 改进型遗传算法

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采用子阵多输入多输出的天基预警雷达强杂波抑制方法

20

作者 周贺 吴建新 张磊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期170-181,共12页

针对天基预警雷达因其高速平台运动带来严重的距离模糊和多普勒模糊,导致杂波背景强进而降低雷达目标检测性能的问题,提出一种基于子阵级多输入多输出天基预警雷达强杂波抑制方法。构建基于子阵级多输入多输出天基雷达模型并分析远距离... 针对天基预警雷达因其高速平台运动带来严重的距离模糊和多普勒模糊,导致杂波背景强进而降低雷达目标检测性能的问题,提出一种基于子阵级多输入多输出天基预警雷达强杂波抑制方法。构建基于子阵级多输入多输出天基雷达模型并分析远距离机动目标相参性,确定目标出现线性距离徙动和不出现多普勒频率扩散时的最大相参积累时间,以保证长时间相参积累可行性;针对多输入多输出雷达长驻留的特点采用长时间积累提高多普勒分辨率,降低一个距离-多普勒单元的杂波功率,在保证搜索效率的情况下降低该单元杂噪比,并采用3/5准则检测盲区图评估天基雷达检测性能;在强杂波背景下改善了信杂噪比,提高了目标检测概率。实验仿真表明,所提方法相比相控阵雷达可有效降低杂波背景,在单脉冲重复频率下即可达到很好的检测效果,比相控阵雷达检测性能提高约20.48%。 展开更多

关键词 多输入多输出 天基预警雷达 目标相参性 长时间积累

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