电离层干扰下单双基地复合高频雷达网数据处理研究

论文摘要

由于高频电磁波绕地传播特性,近年来,高频雷达在军事和民用领域都得到了广泛关注。但是由于其特殊的工作频段,使得高频地波雷达的探测精度低,点迹高度分散,且不可避免的受到电离层的强烈干扰,形成大量的虚假点迹,这些都给目标的探测和跟踪带来了巨大的困难。对于双基地雷达系统,两雷达配合工作,对同一目标的探测存在信息冗余,有利于提高目标的定位精度;且同一电离层在两站形成的杂波干扰会在视角上有所分离,对电离层杂波有一定的抗干扰作用。所以本文针对单双基地复合高频雷达系统,研究了电离层干扰对该系统产生的虚假点迹的分布特点,并在此研究结论的基础上讨论了点迹关联、航迹形成等数据处理问题。本文分为两大部分:第一部分研究了双基地高频雷达这一特定系统的工作特性,即文章的第二、第三章;第二部分研究了电离层对双基地高频雷达产生的干扰的特点,并在此结论基础上研究了数据关联问题,即文章的第四、第五章。主要内容概括如下:1.仿真研究了单双基地复合高频雷达系统的探测范围,并与传统的微波雷达和单基地雷达做了比较分析。2.对单双基地复合高频雷达系统的定位性能进行了分析,包括单测量子集的定位性能和多测量子集数据压缩方法及定位性能。3.仿真研究了电离层杂波对单双基地高频雷达系统产生干扰的特点和规律。4.提出了一种针对特殊背景下的数据关联算法,并通过仿真证明了该算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.2.1 多目标跟踪技术的发展历程
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容及论文结构
• 第2章 双基地高频雷达探测范围
• 2.1 双基地雷达的几何关系
• 2.2 高频地波雷达的雷达方程
• 2.2.1 地波传播曲线
• 2.2.2 雷达方程
• 2.3 单双基地复合高频雷达的探测范围
• 2.3.1 干扰背景
• 2.3.2 仿真计算双基地高频雷达探测范围
• 2.3.3 与单基地雷达探测范围的比较分析
• 第3章 双基地高频雷达目标定位性能分析
• 3.1 双基地系统构成
• 3.2 单一测量子集目标定位原理及精度分析
• 3.2.1 平面定位原理
• 3.2.2 曲面定位原理
• 3.2.3 单一测量子集目标定位精度分析
• 3.2.4 各测量子集定位精度比较
• 3.3 多测量子集压缩定位法及性能分析
• 3.3.1 简化加权最小二乘算法
• 3.3.2 多测量子集目标定位精度分析
• 第4章 电离层对双基地高频雷达的干扰特点分析
• 4.1 电离层组成结构
• 4.2 电离层杂波成因与特点
• 4.3 电离层杂波多普勒频移分析
• 4.3.1 双基地雷达测速原理
• 4.3.2 电离层杂波多普勒频移分析
• 4.4 电离层在双基地高频雷达下杂波分布特点的仿真研究
• 4.4.1 单电离层干扰下假点迹空间分布情况
• 4.4.2 多电离层干扰下假点迹空间分布情况
• 4.4.3 单电离层干扰下假点迹时间分布情况
• 4.5 电离层杂波的特点分析
• 第5章 电离层干扰下点迹关联
• 5.1 利用误差椭圆进行空间粗关联
• 5.1.1 误差椭圆的基本概念
• 5.1.2 利用误差椭圆进行空间点迹粗关联
• 5.2 对融合点迹进行时间关联判断
• 5.2.1 利用误差椭圆进行时间粗关联
• 5.2.2 利用多普勒频移进行时间细关联
• 5.3 数据关联算法的仿真研究
• 5.3.1 数据关联算法的整体步骤
• 5.3.2 数据关联算法的仿真与结论
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢