監視雷達技術

目 錄

第1章 概論 001
1.1 概述 002
1.1.1 監視雷達的概念 002
1.1.2 監視雷達的發展歷程 004
1.1.3 中國監視雷達的發展 005
1.2 監視雷達的工作原理與系統組成 009
1.2.1 監視雷達的工作原理 009
1.2.2 監視雷達的系統組成 012
1.3 監視雷達的主要性能指標 017
1.3.1 工作頻率 017
1.3.2 威力覆蓋範圍 023
1.3.3 分辨率和精度 027
1.3.4 數據率 031
1.3.5 抗乾擾能力 032
1.3.6 目標容量 032
1.3.7 目標識別能力 032
1.3.8 雷達可使用度 034
1.4 監視雷達的使命任務 034
參考文獻 034
第2章 監視雷達作用距離計算 036
2.1 雷達方程 037
2.1.1 單基地雷達方程 037
2.1.2 單基地雷達方程修正因子 039
2.1.3 單基地搜索雷達方程 042
2.1.4 單基地跟蹤雷達方程 043
2.1.5 有源乾擾下的單基地雷達方程 043
2.1.6 無源乾擾下的單基地雷達方程 046
2.1.7 組合乾擾下的單基地雷達方程 050
2.1.8 雙基地雷達方程 051
2.1.9 外輻射源雷達方程 052
2.1.10 多輸入多輸出雷達方程 055
2.1.11 無源雷達方程 056
2.2 工程計算方法 057
2.2.1 常用工程計算方法 057
2.2.2 系統噪聲功率計算 064
2.2.3 系統損失計算 070
參考文獻 087
第3章 監視雷達信號檢測與跟蹤 088
3.1 信號檢測基礎 089
3.1.1 匹配濾波器 090
3.1.2 虛警概率與檢測概率 093
3.1.3 脈沖串積累檢測 098
3.1.4 目標RCS起伏 103
3.2 自動檢測處理 113
3.2.1 概述 113
3.2.2 非相參積累檢測 118
3.2.3 滑窗檢測 122
3.2.4 序貫檢測 127
3.2.5 恆虛警率檢測 129
3.2.6 檢測前跟蹤 135
3.2.7 寬帶檢測技術 139
3.3 目標跟蹤 142
3.3.1 多目標跟蹤 142
3.3.2 機動目標跟蹤 151
3.3.3 慢速目標跟蹤 154
3.3.4 雜波區目標跟蹤 155
參考文獻 157
第4章 監視雷達的雜波抑制 158
4.1 概述 159
4.2 雜波類型及其特性 160
4.2.1 地雜波 162
4.2.2 海雜波 168
4.2.3 氣象雜波 175
4.2.4 箔條雜波 182
4.2.5 仙波 185
4.3 雜波抑制處理 188
4.3.1 雜波抑制基本方法 188
4.3.2 雜波抑制性能指標 190
4.3.3 CFAR處理 193
4.4 改善因子的計算及其限制 197
4.4.1 雜波內部起伏對改善因子的限制 198
4.4.2 雷達參數對改善因子的限制 200
4.4.3 系統改善因子的計算 209
4.5 監視雷達雜波抑制設計 210
4.5.1 天線波束設計 210
4.5.2 系統動態範圍 212
4.5.3 雜波圖和系統虛警的控制 213
4.5.4 切向運動和慢速目標的處理 214
4.5.5 監視雷達雜波抑制設計實例 215
參考文獻 220
第5章 監視雷達反對抗技術 221
5.1 概述 222
5.1.1 現代戰爭的特點 222
5.1.2 雷達面臨的對抗威脅 223
5.2 監視雷達的ECCM設計 237
5.2.1 ECCM總體設計 238
5.2.2 天線ECCM設計 238
5.2.3 發射機ECCM設計 239
5.2.4 接收機ECCM設計 239
5.2.5 信號處理ECCM設計 240
5.2.6 數據處理ECCM設計 243
5.2.7 雷達組網ECCM技術 244
5.3 監視雷達ECCM效能評估 244
5.3.1 抗乾擾改善因子 245
5.3.2 綜合抗乾擾能力 245
5.3.3 抗乾擾品質因素 246
5.3.4 壓制系數 247
5.3.5 自衛距離 247
5.4 監視雷達的反隱身技術 248
5.4.1 目標的雷達隱身技術 249
5.4.2 反隱身技術 250
5.5 監視雷達的反ARM技術 255
5.5.1 ARM簡介 255
5.5.2 雷達的反截獲技術 259
5.5.3 雷達反ARM技術 262
5.5.4 雷達誘餌技術 263
5.5.5 ARM告警技術 270
參考文獻 272
第6章 監視雷達系統設計 273
6.1 空域覆蓋設計 274
6.1.1 能量優化配置 274
6.1.2 能量利用因子 277
6.1.3 空域覆蓋設計 281
6.2 時間資源設計 286
6.2.1 雷達資源的約束關系 286
6.2.2 駐留時間與搜索波束數 287
6.2.3 數據率與波束寬度 289
6.3 精度設計與誤差分析 291
6.3.1 基本概念 291
6.3.2 測距誤差 294
6.3.3 方位誤差 296
6.3.4 仰角誤差 298
6.3.5 測速誤差 305
6.4 工作頻率選擇 307
參考文獻 309
第7章 三坐標監視雷達 310
7.1 概述 311
7.1.1 三坐標雷達的概念 311
7.1.2 三坐標雷達的高度計算 313
7.2 頻率掃描三坐標雷達 314
7.2.1 頻率掃描原理 315
7.2.2 單波束脈間頻率掃描三坐標雷達 319
7.2.3 多波束脈內頻率掃描三坐標雷達 320
7.2.4 多波束脈間頻率掃描三坐標雷達 322
7.3 堆積多波束三坐標雷達 323
7.3.1 堆積多波束原理 324
7.3.2 拋物面堆積多波束三坐標雷達 326
7.3.3 陣列多波束三坐標雷達 330
7.4 相位掃描三坐標雷達 333
7.4.1 相位掃描原理 333
7.4.2 單波束相位掃描三坐標雷達 334
7.4.3 多波束相位掃描三坐標雷達 337
7.4.4 頻率相位掃描三坐標雷達 340
7.5 數字波束形成三坐標雷達 341
7.5.1 數字波束形成原理 341
7.5.2 數字波束形成三坐標雷達 342
7.6 發展前景 346
參考文獻 348
第8章 數字陣列監視雷達 349
8.1 概述 350
8.1.1 數字陣列雷達基本原理 350
8.1.2 數字陣列雷達技術的特點 352
8.2 系統設計 354
8.2.1 系統組成 354
8.2.2 主要工作模式的波束設計 355
8.2.3 關鍵技術 358
8.3 波束形成技術 360
8.3.1 接收DBF技術 360
8.3.2 發射DBF技術 364
8.4 有源陣面技術 368
8.4.1 數字陣列雷達天線設計技術 369
8.4.2 數字收/發系統與DAM設計 375
8.4.3 通道幅/相校正技術 384
8.5 先進設計與處理技術 389
8.5.1 系統能量分佈與多功能模式設計 390
8.5.2 先進處理技術 395
8.6 發展前景 400
參考文獻 401
第9章 雙基地和MIMO監視雷達 403
9.1 雙基地監視雷達 404
9.1.1 雙基地雷達基本原理 405
9.1.2 雙基地雷達的電子對抗能力 417
9.2 目標的雙基地RCS 422
9.2.1 點目標的雙基地RCS 422
9.2.2 隱身目標的雙基地RCS 424
9.3 雙基地雷達的關鍵技術 427
9.3.1 時間、相位和空間同步技術 427
9.3.2 顯示校正技術 433
9.3.3 數據融合處理技術 435
9.4 雙基地雷達的應用 438
9.4.1 區域防禦雙/多基地雷達 438
9.4.2 反隱身柵欄雷達 439
9.4.3 分佈式協同探測雙基地雷達 440
9.5 MIMO監視雷達 441
9.5.1 典型MIMO雷達系統 442
9.5.2 正交編碼 442
9.5.3 脈沖與孔徑綜合 443
9.5.4 系統分辨性能 446
9.6 SIAR系統的組成與性能 446
9.6.1 SIAR的系統組成 447
9.6.2 SIAR的基本性能 448
9.7 SIAR信號處理分系統 450
9.7.1 處理方案 451
9.7.2 幅/相校正 451
9.7.3 距離模糊函數 453
9.7.4 長時間相乾積累 454
9.7.5 自適應數字波束形成 456
9.8 SIAR系統和發展前景 458
9.8.1 試驗系統 458
9.8.2 發展前景 462
參考文獻 463
第10章 外輻射源監視雷達 464
10.1 目標定位原理 465
10.1.1 單源目標定位原理 465
10.1.2 多源目標定位原理 466
10.1.3 距離和的測量 467
10.1.4 角度測量 468
10.2 可用外輻射源分析 469
10.2.1 調頻廣播信號 469
10.2.2 模擬電視信號 474
10.2.3 OFDM調制數字廣播電視信號 478
10.3 系統組成 483
10.4 關鍵技術 484
10.4.1 直達波與多徑乾擾抑制技術 484
10.4.2 弱信號相乾檢測技術 492
10.5 參數測量精度 493
10.5.1 距離和測量精度 493
10.5.2 角度測量精度 494
10.5.3 接收距離測量精度 494
10.6 發展前景 495
參考文獻 497
第11章 監視雷達總體工程設計 498
11.1 總體工程設計 499
11.1.1 雷達系統框圖的擬定 499
11.1.2 各分系統方案和指標的確定 500
11.1.3 全機主要時序的確定 504
11.1.4 全機控制關系的確定 505
11.1.5 全機接口關系的約定 507
11.1.6 通信和外部接口設計 509
11.1.7 連接線纜設計 510
11.2 可靠性和維修性設計 512
11.2.1 可靠性的基本概念 512
11.2.2 可靠性模型 514
11.2.3 可靠性預計和指標分配 516
11.2.4 可靠性設計 520
11.2.5 維修性設計 524
11.3 BITE設計 526
11.3.1 BITE的意義和作用 526
11.3.2 BIT的基本方法 528
11.3.3 性能監視內容 530
11.3.4 故障的診斷和隔離 530
11.3.5 監測點的設置 532
11.4 供配電設計 533
11.4.1 供電分配 534
11.4.2 初級電源的選擇 534
11.4.3 低壓電源的選擇 535
參考文獻 536
縮略語 538