雷达技术

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雷达技术范文第1篇

【关键词】认知雷达 环境感知 自适应发射

雷达是一种广泛用于监视、跟踪和成像应用的遥感系统，军、民用均可。传统雷达通常采用固定的发射信号，通过接收端的自适应处理及滤波算法的设计来提高性能。由于雷达的测量、分辨性能和杂波中目标的检测在很大程度上取决于发射的波形，对于日益复杂的战场环境及密集杂波、多目标背景等挑战，发射波形固定，当环境发生变化时，紧靠接收端的自适应已难以获得理想的效果。

而事实上，自雷达开机之刻起，通过电磁波的作用，雷达就与其周围环境变成一个紧密相连的整体了，在这一意义上环境对雷达回波有着强而连续的影响，由于雷达环境是非静止的，因此不断感知并更新环境状态估值，实现雷达与探测环境的自适应互动，才能真正实现智能化探测。这也正是认知雷达的核心思想。

认知雷达是一种智能雷达，是公认的未来雷达。它的主要特点是引入雷达闭环系统：雷达通过先验信息设计发射波形，波形经过环境反射，携带着环境信息被雷达接收，雷达从回波中提取更多的信息作为下一次发射的先验信息，设计下一次的发射波形，如此循环。认知雷达可以全方位提高雷达性能，因此认知雷达正成为将来科技研究的重点方向个热点领域。

1 认知雷达的概念

受蝙蝠回声定位系统及认知过程的启发，国际著名信号处理专家Simon Haykin 于2006年首次提出了认知雷达的概念。要让雷达具有认知性，就必需将自适应扩展到发射机。通过发射-接收电磁波感知环境，利用它与环境不断交互时得到的信息，结合先验知识和推理，不断地调整它的接收机和发射机参数，自适应地探测目标，从而实现随时随地自动发现、锁定、跟踪、管理和评估目标。

认知雷达的结构框图如图1所示，认知雷达系统应能够主动地感知环境，并形成一个融发射机、环境和接收机为一体的动态的闭合反馈环路。

认知雷达工作包括三个基本特征：接收机的贝叶斯推理，用于保存信息；从接收机到发射机的反馈，用于智能控制；发射机的自适应处理。

2 认知雷达的关键技术

认知雷达的探测方法与常规雷达系统相比具有优点，即不执行某种预设方案，而是采用自适应算法智能地选择波形参数从而适应射频环境。认知雷达能从环境中学习，智能地改变发射波形。认知技术是认识雷达的核心，也是其与常规雷达相比最大的区别。

认知雷达的关键技术包括：

（1）智能的信号处理。它建立在雷达通过与周围环境交互进行学习的能力之上，其主要任务是通过与环境的不断交互，获得并提高雷达对环境的认知。

（2）从接收机到发射机的反馈，这是智能的推进器。接收机截获雷达信号，经智能信息处理得到目标信息，然后将其反馈给发射机，使得发射机能够自适应调整发射信号，以期望提高整机性能。

（3）雷达回波数据的存储。通过更多雷达回波的积累效果，以提高雷达认知环境的精确程度，这是通过在跟踪期间使用贝叶斯目标探测方法实现的。

3 认知雷达的处理

3.1 认知雷达工作方式

图2描述了认知雷达的工作方式。

系统首先采用数据库根据先验目标信息来识别频段和感兴趣的子频段，指出目标可能响应的射频（图2a）内的谱区域。该数据库还用于存取已知的射频系统波形类型，从而令认知非线性雷达避免干扰其它射频系统以及被其它射频系统所干扰。

然后，系统无源地扫描射频环境，从而获取噪声、射频干扰和已知射频系统的波形（图2b）。然后根据由无源扫描获得的发射机和接收机频率上的射频干扰和噪声功率电平来选择雷达波形参数；同时系统还可以根据某种先验的目标信息（由数据库提供）选择雷达波形参数，为解决多目标优化难题，使用自适应算法选择雷达波形参数。

然后，雷达探测信号照射环境，再测量雷达回波（图2c）。

之后，处理测得的雷达回波，证实感兴趣的目标存在或不存在。

再根据下面三点为下一个循环选择新的雷达波形参数：射频干扰和噪声的无源测量；某种先验的目标和数据库信息；基于前一个循环的感兴趣目标的似然性。

因此，对一个给定的循环，新雷达波形的频率可以变到一个新子频带（图2d）上以验证感兴趣的目标。

3.2 认知雷达的处理构架

认知非线性雷达的处理框架见图3所示。

雷达系统组成包括多部接收机，对这些接收机进行编组，可分为两类：

（1）阵面无源频谱接收机。

（2）雷达接收机。无源频谱接收机感知射频环境，探测电磁干扰。系统采用多部无源接收机同时测量多个感兴趣波段。与采用单部无源接收机相比，采用多部无源接收机的优点在于减少了测量多个感兴趣波段的所需时间。频谱感知技术对噪声、干扰、工作在射频环境中的射频信号进行无源测量，以便雷达的发射机和接收机工作在这些预先存在的信号的波段之外。

选择了探测目标的合适波形之后，雷达接收机测量射频环境。从雷达接收信号中提取潜在的目标信息或特征。用目标特征（来自雷达接收机处理链）、干扰和噪声（来自无源接收机处理链）估算信噪比（SNR）。然后，用目标检测/分类算法和某种先验的目标信息对信噪比信号进行处理。根据目标检测似然性、噪声和干扰功率电平、允许的发射频率（如数据库指定的），优化发射波形参数（幅度、频率、相位、调制等），然后选择并发射波形。这一过程不断重复，直至高度确信目标出现或缺失。

3.3 频谱感知处理

频谱感知处理用于估算图3中无源频谱接收机提供的有限持续数据流的功率谱。该无源频谱接收机（含模数转换）提供信息的数字化数据流。

图4说明了频谱感知处理流程。由于采用快速傅里叶变换（FFT）有效计算了有限观察窗以及功率谱估计，所以，窗函数被用来减少谱泄漏或副瓣。然后，将功率谱与雷达接收机信息提取出的特征结合起来，估算目标检测和分类的信噪比。最后，采用一种信号检测技术来检测工作环境中的潜在通信和其它射频信号。该信号检测技术可采用访问数据库的方式获取已知射频系统波形类型。

3.4 目标检测与分类

图5说明了目标检测和分类技术的流程。

目标检测器的输入是谐波和/或互调失真乘积的信噪比估算。目标检测方法包括：匹配滤波器、贝叶斯决策理论、通用似然比测试（GLRT）、恒虚警率（CFAR）处理。

目标检测之后进行目标类型识别。常见的分类方法有贝叶斯鉴别函数、最近邻分类器、支持矢量机（SVM）、神经网络、基于树的算法、无人监管学习算法。

3.5 优化处理

目标检测和分类之后，根据频率信息、数据库提供的允许发射频率、以及频谱感知步骤给出的适用发射频率，采用优化器来确定新发射频率的参数以及其它波形参数。优化器根据雷达探测需求对多个目标函数进行优化。与雷达系统相关的目标函数，包括信噪比、系统功耗、频率、所占带宽、计算的复杂性。与雷达系统相关的决策变量包括频率、信号功率、带宽、调制类型、脉冲重复间隔（PRI）。

多目标函数优化的实现方法之一是遗传算法。与其它机器学习方案相比，遗传算法有优势，因为它们不需要目标和/或环境的练习数据或统计模型。

遗传算法的基本步骤示于图6。首先，随机产生N个方案，采用适切性原则识别出群中最合适的染色体，这里，适切性测量取决于目标函数。然后，用交叉、突变的方法产生一个新的群，即下一代就形成了。对新群中的染色体，要评估其适切性，淘汰掉适应性程度低的解，经过多代迭代，最终评估一种中止条件，以确定新群满足优化过程的要求。

4 认知雷达的发展趋势

认知雷达作为一个崭新的发展方向，尚处于“幼年”阶段，全面、完善、实际的认知雷达还远没有变成现实。下面是若干需要进一步发展的领域：

（1）最优发射波形的设计和选择。如何根据雷达回波和先验知识等，确定相应的优化指标，采取高效、稳健的算法，自适应地设计、选择发射波形参数，直接决定着雷达的智能程度。

（2）数据挖掘和基于知识的推理。认知雷达具有存储器，如何从大量的传感器信号和“记忆”中挖掘出有效的信息并加以利用，是实现智能行为的关键。

（3）资源分配的最优化算法。在雷达波发射、计算、存储等环节，如何规划有限资源，对于多目标，如何设计、选择发射波同时探测不同特性的目标，使整个系统的性能达到最优，涉及到高效、稳健的最优化算法的研究。

（4）自适应波形的生成技术。

5 结束语

目前，国内外对认知雷达的研究都处于起步阶段，认知雷达的实际装备尚未见诸于报道。认知雷达是一门交叉学科，其研究工作良好有效的发展需要结合雷达专业技术人员和人工智能相关学科研究人员的共同努力。雷达专业人员可从事雷达技术指导和雷达仿真技术研究；人工智能相关专业人员，可从事运筹学、最优化算法、知识推理等研究。从长远发展来看，认知雷达的相关理论成果可推广到通信装备、导航装备、电子对抗装备等的智能化研究中，将对相关领域的发展具有巨大的促进作用。

参考文献

[1]S.Haykin.Cognitive radar：a way of the future[J].IEEE Signal Processing Magazine，2006，23（1）：30-40.

[2]E.Axell， G.Leus， E. Larsson，V.Poor. Spectrum Sensing for Cognitive Radio. IEEE Signal Processing Magazine，May，2012，29 （3）， 101-116.

[3]R.Duda，P.Hart，D.Stork， Pattern Classification；New York， NY：John Wiley & Sons，2001.

[4]C.Rieser，T.Rondeau，C.Bostian，T. Gallagher.Cognitive Radio Testbed： Further Details and Testing of a Distributed Genetic Algorithm Based Cognitive Engine for Programmable Radios.in Proceedings of the 2004 IEEE Military Communications Conference，vol.3，pp.1437-1443， November 2004.

雷达技术范文第2篇

1.1探地雷达的组成

一般来说，在目前的探地雷达中它主要是由主机、天线和后处理软件构成。这其中主机起到的作用是帮助实现雷达系统的整个控制、数据采集以及处理和显示。在我国现阶段的公路工程建设中，由于地下介质情况比较复杂，我们在探测到的数据资料往往要用后处理软件进行运算，以增强异常区域，利于得出准确结论。

1.2探地雷达工作原理

在现在的公路探地雷达使用中，它主要依据电磁脉冲在地下传播的原理进行具体的工作。当遇到存在电性差异的地下目标时候，电磁波就会发生反射，然后由地面接收天线接收，再通过对接收到的雷达波进行处理分析，形成一定的平面图形，具体如下。我们根据这个参数就可判断地下物体的结构，位置等。

2探地雷达的技术参数

在探地雷达技术中，最主要的莫过于是技术参数的分辨率了，它是探地雷达分贬率最小异常介质的能力，可以分为垂直分辨率和水平分辨率这两种。下面笔者根据实际分析了探地雷达不同天线垂直分辨率的经验值，供大家参考使用。

3探地雷达技术在公路隧道中应用

雷达技术范文第3篇

【关键词】水利工程；机载激光雷达技术；应用分析

引言

为提高水利工程测绘工作的质量与效率，当前应加强对各类先进测绘技术与产品的应用。机载激光雷达技术的出现，能够在较短的时间内完成三维空间地理信息的采集，进而极大地提高了水利工程测绘工作的效率。此外，在电力工程、交通运输行业以及国土资源调查等工作中，亦有该技术的应用。

1机载激光雷达技术的特点与应用领域分析

1.1技术特点

在应用机载激光雷达技术开展水利工程的测绘测量工作期间，由于全球定位系统可以实时的为测绘人员提供飞行装置的具体空间位置，所使用的激光扫描测距系统可以实时、准确的测量被测物体与飞行装置之间的相对位置。另外，惯性导航系统可以实时显示飞行装置的姿态与轨迹等信息参数。因而，通过上述三种系统的综合应用，可以实时、精确掌握地面物体的三维信息，进而为测绘工作提供更加全面的信息与参数。其中，图1为机载激光雷达技术原理图。相比于其他测绘技术与系统而言，机载激光雷达技术的特点与优势如下：①该技术的应用能够获取到更加清晰的影像资料与信息；由于该技术应用期间搭载了更加专业、先进的数码相机设备，因而在信息获取方面的能力更加强大；②该技术的应用能够获取到高密度三维点云。在应用机载激光雷达技术开展测绘工作期间，由于用到了激光回波探测原理，因而与传统的航空测绘技术相比，该技术获取到高密度三维点云的能力显著提升；③自动化水平更高。从最初的飞行装置设计，到后期的信息数据获取，再到信息数据的处理，全过程信息的处理都应用到自动化技术，因而效率与精确化程度非常高。同时，由于GPS技术的应用，可以实时显示出飞行装置的轨迹，从而避免漏拍等问题的发生；④该技术使用过程中的信息获取敏感性更高。LIDAR系统能够穿透地表植被，从而获取到地面点数据，其敏感性更高；⑤生产周期短。因为LIDAR系统能够直接获取到外方位元素，因而测绘过程中基本可以忽略地面控制点的影响。同时，采用DEM与DOM的生产，因而成图效率能够提高40%左右。相比其他测绘系统与技术，其工作周期大大缩短。但是，在应用机载激光雷达技术期间，也存在一些问题：首先，很多地区对于航空设备的管制较为严格，对行申报有严格的管控，审批时间相对长；其次，飞行过程受到外界恶劣天气的影响，因而会对工期产生一定的不利影响；此外，在一些地形相对复杂的区域，数字模型的精确度与完整性很难得到保障；另外，传统的数码相机相幅较小、体积与重量较大，因而会给测绘工作带来一定的麻烦。

1.2应用领域

当前，机载LIDAR技术在水利水电行业、国土资源调查工作以及林业、公路、铁路工程设计等领域都有广泛应用。一方面，该技术在林业方面的应用较为广泛，同时机载LIDAR系统最早也是在林业领域得以推广，尤其在进行树冠下部地形的测绘、树高的测绘以及生态环境等测绘工作中，都能看到该技术的应用；另一方面，机载LIDAR技术在水利水电工程建设方面的应用越来越广泛，尤其在工程建设、河流监控以及问题治理等方面，都可以利用机载LIDAR产生的DEM开展相关的测绘测算工作。其中，通过三角网高程值的应用，可以为水利部门预测洪水灾害的范围，并且可以根据测绘到的数据信息，进一步计算出水位的淹没范围和水灾的危害状况，并以此为基础开展防灾减灾工作。同时，在开展水利工程的设计与建设过程中，也有用到机载LIDAR技术及相关设备。

2机载激光雷达技术在水利工程中的具体应用分析

水利工程的建设与运营，为促进地区经济发展做出了重要的贡献。同时，做好极端天气下的水利工程防灾减灾工作对于确保人民生命与财产安全有重要的意义。某抽水蓄能电站总装机容量2400MW，电站地处华东电网负荷中心附近。该电站为日调节纯抽水蓄能电站，工程枢纽由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及开关站等建筑物组成。

2.1信息数据采集

本项目采用奥地利瑞格公司的扫描鹰HS－1600机载激光雷达航摄系统，为更加全面地完成信息数据的采集，首先应当结合测绘目的进行系统参数的预先设计。测区范围面积约20km2，在完成每架次的信息采集之后，还要对数据信息的完整性进行检查，并对数据质量进行校核。一般来说，采集过程中不仅要对激光测距数据以及影响数据做好采集。同时，还要完成对地面GPS基站等相关数据的采集。根据机载LIDAR航摄技术要求、测区范围、成图要求及HS－1600LIDAR航摄仪性能，划分航摄分区，本测区共分为12个子测区。测区数据的实际采集分3个架次，在测区空域允许及气象条件允许的情况下进行数据采集，从起降场起飞到最后飞机降落，飞行时间为4个多小时。

2.2信息数据处理

作为机载激光雷达技术应用期间的核心环节，做好信息数据的处理对于提高水利工程测绘工作的质量有极为重要的意义。利用POSPAC解算的轨迹数据，在RIEGL自带的处理软件RIPROCESS中对各航带的数据进行分别的解算。总体而言，信息数据处理总共包含三个环节：①数据的预处理。系统采集到的数据受到残余误差以及GPS观测条件等各类因素的影响，难免会出现问题。同时，在进行不同航带间的激光点云的拼接工作时，也会出现拼接方面的误差。鉴于此，应切实做好不同航带间的匹配工作。此外，还要提高平差处理效果，确保扫描数据和原始数据、控制点之间有良好的契合效果；②不断细化激光点云类别。合理利用三维激光点云信息数据，能够更好地反映出测绘区域地表覆盖类型。这一过程中，要加强对特定滤波算法的应用。如此一来，便可以把测区存在的桥梁、建筑以及植被等类型的地表数据进行有效剥离。在开展激光点云类别细化工作期间，还要考虑到激光多回波以及易穿透等相关特点，不断提高数据的精确效果；③坐标的转换。信息数据处理要加强对信息处理软件的应用，进而增强数据契合效果。在整个机载LIDAR系统中，数据处理软件相比较于硬件的发展虽然速度快、进展迅猛，但我们也要清醒地认识到数据处理软件有一定的滞后性缺陷。鉴于此，当前应结合我国水利测绘工作的基本国情，加强对机载LIDAR系统软件方面的研发与应用，有效推动机载LIDAR系统与技术的发展。

2.3平面、高程精准度的评价

首先，平面精准度的评价。在检测区域的内部，分布着大量的激光点云平面检查点。对于平面检查点而言，应当对规则的建筑工程的侧面激光点点云进行全面提取，并开展后续的水平投影处理。实际测量过程中，经常会受到测量区域内部条件的影响，导致平面检查点的选取受到限制。相比较而言，在平面检查点的选择上数量虽然不多，但是在分布和拟合方式上，能够满足精度方面的要求。其次，高程精准度评价。在开展激光点云高程精准度的检验工作时，应当对激光点云数据做出分类（见图2），并根据数据类型创建相应的地面模型。同时，还要与实际测量高程点进行仔细的对比，进而做好误差统计工作。需要注意的是，统计误差环节中要注重激光点的细化，进入将其转换成为不同类型的高程检查点，以便对高程精确度做出客观真实的评价。

雷达技术范文第4篇

[关键词]跟踪成像雷达，空间目标

中图分类号：TN958.98 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0354-01

1、空间目标监视

空间目标通常是指在地球表面100公里以上的宇宙空间中运行的人造卫星、空间站、航天飞机以及空间碎片等目标。空间目标监视技术，就是指利用各种探测设备对距离地球表面100公里以上的宇宙空间中运行的人造目标进行观测和监视，进而获取目标的状态和运行数据，在此基础上，通过一系列数据分析与整合，实现对空间态势的感知。自1957年前苏联率先将人类第一颗人造地球卫星送入太空起，到2015年美国SpaceX公司实现运载火箭的回收，人类关于太空的争夺就从未停止过，而且随着科技的发展，这种争夺愈演愈烈。信息化条件下，太空已成为名副其实的战略“高边疆”，谁占领了太空，谁就占据主动[2]。 截止到2016年，全球发射的人造地球卫星的数量接近7000颗，其中大部分是用于军事通信、侦察、探测、打击的军事卫星。随着越来越多的国家掌握了进入空间和开发空间的能力，对于空间的使用更加具有竞争性和对抗性，特别是在地球轨道上运行的侦察卫星以及通过空间机动的弹道导弹，已成为国家安全最大的威胁。

因此，精确地感知空间态势从而确保太空的控制权保障空间安全成为当今世界各大强国关注的焦点。由于空间目标监视技术是监视他国空间资产、空间活动以及保障本国空间飞行器正常运转的重要技术手段，所以，只有具备空间目标监视技术，才能够实现空间态势的感知，进而确保后续的空间攻防行动有效展开，其技术水平直接制约着空间对抗能力的发挥。

2、跟踪成像雷达技术的发展

当前可以用于监视空间目标的设备多种多样。例如一些高分辨率的光学照相、光电成像和电视摄像等光学探测系统，还有一些预警雷达、跟踪雷达等对空远程监测雷达设备，都可以实现对空间目标的监视。但是光学设备受天时和气象条件的制约和影响特别大，实际的工作效率很低，而普通的预警雷达、跟踪雷达，虽然具有相当远的作用距离，不受天时和气象条件限制，但其分辨率较低，缺乏目标识别能力。跟踪成像雷达的出现，就很好的解决了光学探测设备和普通雷达的缺陷。现代的跟踪成像雷达，不仅不受气候条件的制约，而且拥有比普通雷达更高的分辨率，更远的作用距离，在对空间微小目标跟踪成像方面具有显著优势，具备强大的目标识别能力，因此用精密跟踪成像雷达来监视空间目标，不仅可以对空间飞行器进入空间、在空间运行及返回地球的全过程进行探测跟踪，还可以对其进行二维成像，获取目标的外形、尺寸、功能等信息，从而为地面指挥中心掌握空间态势提供充足的信息。

目前跟踪成像雷达已经成为各种空间监视设备的主流，研发部署跟踪成像雷达将会极大地提升国家的空间目标监视能力，进而为未来的太空防御作战提供强大信息保障。目前美国、俄罗斯、德国等西方发达国家己经将跟踪成像雷达技术应用于空间目标的监视当中，并取得了显著的成效。利用跟踪成像雷达提供的空间目标运动状态以及二维图像等信息，可以预先感知到空间中可能存在的威胁从而为国土安全提供有效保障。在空间技术飞速发展的今天，为了有效地利用太空，保卫空间安全，发展跟踪成像雷达，对空间目标进行全方位地探测、跟踪、监视和识别，并创立建设一个详尽的空间环境数据库已经迫在眉睫。因此，对基于高分辨ISAR成像技术的跟踪成像雷达的研究对国家未来的空间发展和空间安全有着十分重大的意义。

3、跟踪成像雷达技术概述

在跟踪成像雷达技术中，第一步要实现的是环节对空间运动目标的精密跟踪，因为雷达跟踪技术是一切后续信号分析处理的前提，只有实现了目标的精密跟踪，才能不断收到目标反射回来的电磁波信号，高质量的成像才有进行的基础。对于空间目标来说，由于其工作在大气层之外，大部分目标处于无动力飞行阶段，且具有相对固定的运行轨迹，因此空间目标的精密跟踪相对较容易实现。

在精确掌握了空间目标的航迹之后，第二步就要对空间目标进行成像。通常雷达成像利用的是合成孔径雷达技术（SAR，Synthetic Aperture Radar）或者逆合成孔径雷达技术（ISAR，Inverse Synthetic Aperture Radar），两者的基本工作原理大体上是一致的，都是利用雷达与目标之间的相对运动，在接收端用信号处理的手段，将雷达与目标相对运动的距离等效地看成一个孔径很大的虚拟天线，从而实现雷达方位分辨力的提高。

跟踪成像雷达中最关键的技术是对非合作运动目标成像的ISAR成像技术。对于空间目标，虽然其相对固定的运行轨道非常利于精密跟踪，但是其高速运动的运动状态却不利于精密成像。目前ISAR成像主要是利用距离-多普勒（R-D，Range-Doppler）算法，即雷达接收端通过处理目标相对雷达转动而产生的多普勒频率从而获得方位向的高分辨率。

雷达技术范文第5篇

关键词：火控雷达 雷达散射截面 测量雷达 箔条弹

中图分类号：TN972.4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0075-03

1 引言

箔条弹作为一种既简单又有效的无源干扰手段，在现代战争中占据着相当重要的地位，是飞机、舰船等运动目标必备的自卫干扰设备之一。影响箔条弹干扰效果的一个重要因素就是箔条弹RCS，准确测量箔条弹RCS在战术使用上有着非常重要的意义。

某型火控雷达主要用于高精度测量目标的距离、方位角、俯仰角供火控解算，而对目标的回波幅度信息则仅通过AR显示器供操作手直观观察，未进行处理使用，需要对雷达进行改进。并且，在载机弹出箔条弹至箔条云充分展开期间，展开的箔条云会与载机同时处于雷达分辨单元内[1]，为了避免人为操作带来的测量误差，也需要对雷达进行改进。本文针对机载箔条弹，探讨应用于箔条弹RCS测量的某型火控雷达技术改造。

2 箔条云RCS测试原理及测试要求

2.1 测试原理

2.2 测试要求

箔条云RCS测试的特点主要包括：（1）箔条云RCS分布具有鲜明的特征：箔条弹出膛后，其RCS迅速增大，达到最大值后稍有回落，持续一段时间后逐渐减小；（2）机载箔条云散开迅速，形成时间短，测试其RCS时间特性时很难与载机分离，即所测得回波可能包含载机的贡献，测试有一定困难。

对于箔条云RCS动态测试，要求测量雷达系统应该具有以下性能[2]：（1）雷达体制为脉冲体制；（2）接收机线性误差小于±0.5dB；（3）能够记录测试所需参数，如目标距离、方位角、俯仰角、回波幅度等。

3 测量雷达改造方案

为了实现机载箔条弹RCS测量功能，某型火控雷达主要改造包括以下两个方面：信号处理机改造和零时信号控制系统改造。

3.1 信号处理机改造

某型火控雷达主要用于高精度测量目标的距离、方位角、俯仰角，供火控解算，而对目标的回波强度信息则仅通过AR显示器供操作手直观观察，雷达未进行处理使用，因此不具备RCS测量功能。为了达到箔条弹RCS测量要求，在某型火控雷达的基础上通过更改信号处理机软件、系统控制软件、增加系统数据记录软件等。某型火控雷达跟踪状态的工作原理如图1所示。

雷达的信号处理机主要基于FPGA技术，信号处理的主要过程均采用基于FPGA的硬件逻辑实现，仅在最终的目标跟踪计算、全机控制和模式控制采用计算机来完成，原设计中用于AGC控制的目标幅度测量也采用基于FPGA的硬件逻辑设计，其测量值出于无需求并未输出，因此为进行箔条弹RCS测量，需要更改FPGA的设计，将跟踪目标幅度测量信息输出可供计算机读取。更改后的信号处理流程图如图2所示。

目标RCS测量所需的其它信息如目标距离、脉冲重复周期、工作频点等参数已经输出，发射脉冲宽度由计算机进行控制，可更改软件输出。所有测量所需的信息由信号处理机输出到跟踪控制计算机后再输出，并由外部的测试计算机进行实时记录。

3.2 零时信号控制系统改造

箔条弹出膛后由于受载机气流、风速、重力等影响，迅速扩散成箔条云并持续一定时间。一般箔条弹所要求的有效干扰时间非常短，实际测量时，由于一些人为的操作问题，可能贻误时机，错过箔条云最大形成时刻，从而造成测试不准确[3][4]。为了准确把握箔条云最大形成时间，得到完整的箔条云RCS时间特性曲线，课题组研制了零时信号系统。示意图如图3所示。飞行员投弹时触发机载控制模块，机载控制模块向地面实时发送时统信号（箔条弹点火脉冲或弹出膛信号），时统信号经延迟Δt1秒后（延迟时间即时可调），控制箔条弹点火投放。在雷达面板增加一个专用于零时操作的按键来转换到零时模式，当地面模块接收到时统发来的时统信号时，自动切断雷达伺服系统，停止跟踪，时统信号延迟Δt2秒后（延迟时间即时可调），雷达恢复跟踪功能。

4 雷达改造后测试结果

4.1 接收机校线试验结果

雷达改造完成后，对接收机动态范围内对应的输入输出功率数据进行线性拟合，如图4所示，可以得到一条较理想校线。计算后得出接收机线性误差小于±0.5dB，满足测试要求。

4.2 RCS测量精度

采用地面放标准金属球的方法对改造后的雷达进行比对测试，对0.1m2金属球和未知金属球（实际采用0.2m2）进行测量。0.1m2和0.2m2金属球归一化回波幅度如图5所示，0.2m2金属球RCS测量曲线如图6所示。

4.3 雷达测量

雷达搜索、发现目标并跟踪直升机，在接收到零时信号后转入RCS测量模式，稳定跟踪箔条弹后，信号处理机输出当前目标回波幅度以及AGC值，数据记录软件对整个过程进行实时记录。某型箔条弹归一化雷达散射截面（RCS）时间特性测试曲线如图7所示。

5 结语

为了满足箔条弹RCS测试要求，对某型火控雷达进行了改进，实现了箔条云RCS测试，并且避免了在机弹分离阶段由于人为操作引入的测量误差。试验证明，该方法切实可行，可用于各类箔条弹的RCS动态飞行测量与干扰性能评估。

参考文献：

[1]王勇等.机载箔条弹RCS测量系统的设计实现.微计算机信息.2011，27（6）.

[2]GJB364A-2002.箔条云测试方法.2002.