《多徑條件下陸地反射特性反演與米波測高技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由徐振海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多徑條件下陸地反射特性反演與米波測高技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐振海
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
米波雷達具有天然的反隱身優勢，但也具有角解析度低、測角精度差的缺點，尤其當目標仰角較低時，多徑傳播強烈地影響著雷達的測高能力，測高性能由雷達與環境共同決定，米波雷達低角測高是國際雷達界公認的技術難題。本項目將採取理論聯繫實際的研究方法，首先根據雷達－目標幾何關係建立多徑條件下極化陣列接收信號模型；然後，在高度已知的條件下開發復反射係數估計算法，通過塔台信標實驗反演得到水平和垂直極化條件下地面復反射係數與擦地角的函式關係；最後，利用地面反射特性規律，開發多徑條件下基於極化陣列的目標高度估計算法，錄取外場民航觀測實驗數據，分析米波測高算法的性能。本項目的創新之處在於：利用塔台實驗反演並利用地面反射特性規律，減少估計問題中未知參數的數目，進而提高雷達測高精度。該技術一旦獲得突破，可以大大改善米波雷達對低空突防目標和隱身目標的測量性能，提高我國的國土防空能力。
結題摘要
米波雷達具有天然的反隱身優勢，但也具有角解析度低、角精度差的缺點，尤其當目標仰角較低時，多徑傳播強烈地影響著雷達的測高能力，測高性能由雷達與環境共同決定，米波雷達低角測高是國際雷達界公認的技術難題。首先研究了米波陸地多徑反射機理，根據雷達與目標幾何關係建立了多徑條件下陣列接收信號模型，提出了復反射係數與目標高度聯合估計算法，通過實測數據分析發現了復反射係數與目標高度存在“耦合”現象，復反射係數相位與目標高度近似呈線性關係；在高度已知的條件下開發復反射係數估計算法，通過塔台信標實驗反演得到地面復反射係數與擦地角的函式關係，研究提供了一條基於陣列天線測量地/海面復反射係數的方法；利用地面反射特性規律，減少了陣列模型中未知數個數，開發基於精確多徑陣列模型的目標高度估計算法，消除了復反射係數對測高的影響，該方法測角精度達到波束寬度的1/50。從降低信號處理維度出發，提出了子陣級和波束域測高方法，子陣級法通過均勻子陣劃分形成三個平行波束，波束域法通過FFT形成三個正交波束，將處理維數從N降為3，兩個方法均不依賴於未知的復反射係數，測角精度分別達到波束寬度的1/84和1/35，測量精度滿足米波三坐標指標要求，估計出目標仰角後還可以估計出目標的復反射係數。針對極化敏感陣列在多徑條件下的套用，研究了極化平滑去相干的方法，得出了去相干效果與目標仰角以及回波極化狀態的關係，通過極化平滑消除了信源間的相干性，進而改善了低角測高的精度。以上項目成果為改善米波雷達對低空突防目標和隱身目標的測量性能提供技術支撐，為新一代米波三坐標雷達研製奠定理論基礎。
