目標特性測量雷達平臺建設(shè)構(gòu)想

喬益麗

【摘 要】隨著對目標精細認識的需求和技術(shù)發(fā)展，對作為其參數(shù)測量的雷達平臺提出了更高要求。當前目標各種特征信息分析已經(jīng)取得了很大的成績，同時如何獲取更為全面、精細的目標多維特征愈顯重要，需要一種綜合平臺，實時完成目標特性信息的采集及處理。本文將雷達技術(shù)與目標特性分析需求結(jié)合，從目標特性多維特征信息采集、綜合數(shù)據(jù)分析及共享數(shù)據(jù)庫的角度闡述一種集約型多功能雷達目標特性分析系統(tǒng)平臺建設(shè)構(gòu)想。

【關(guān)鍵詞】雷達；目標特性；系統(tǒng)設(shè)計

0 引 言

雷達目標電磁散射特性測量是雷達系統(tǒng)共性基礎(chǔ)技術(shù)，主要研究雷達觀測目標在入射電磁波照射激勵下，目標在頻率域、角度域、極化域的電磁散射機理與特性，包括窄帶特性、寬帶特性、極化特性等。要多維度精細認識目標，需要獲取豐富的信息資源暨特征數(shù)據(jù)作為支撐，但是目前對目標的認識是通過既有的雷達提供的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)雷達使命任務(wù)往往非常單一，同一雷達平臺很難提供多種信息，要充分認識目標，需要多部雷達平臺協(xié)作，成本高昂，而且數(shù)據(jù)協(xié)同上存在較大技術(shù)難度。

1 目標特性的種類與作用

雷達目標特征隱含于雷達回波中，通過特定的波形設(shè)計和對回波幅度、相位、頻譜等處理、分析及變換，得到表征雷達目標固有特征的參量。雷達目標電磁散射特性研究對雷達系統(tǒng)設(shè)計、成像與目標識別、目標隱身與反隱身探測等都具有極其重要的意義。

雷達目標特性的認識從宏觀上包括兩個方面：雷達目標尺度信息、雷達目標特征信息，研究內(nèi)容有理論研究、仿真試驗、靜態(tài)測試和靶場動態(tài)測量等。當前對目標的認識主要通過靜、動態(tài)測量來實現(xiàn)，大部分設(shè)備研制廠商更關(guān)注動態(tài)測量的效果[1]。

靜態(tài)測量：室外場測量系統(tǒng)主要包括發(fā)射與接收設(shè)備、目標支架與轉(zhuǎn)臺、定標體、數(shù)據(jù)采集與記錄、控制系統(tǒng)等。

動態(tài)測量：與靜態(tài)測量相比，利用目標處于動態(tài)（飛行）等實際工作狀態(tài)時，測量獲取目標的電磁散射特性數(shù)據(jù)是最真實、最可信、最有效的，動態(tài)測量平臺雷達可分布于靶場等測量試驗區(qū)域，包括地面固定平臺和為車載、艦載、機載等移動平臺。

2 目標特性測量平臺設(shè)計

在目標特性測量方面，國內(nèi)相關(guān)單位已研制并裝備頻率覆蓋多個波段、多種型號的目標特性測量雷達，滿足動態(tài)目標特性測量的需求。但外場測量設(shè)備功能及數(shù)量有限，難以滿足多平臺、全頻段、雙站散射、多極化的測量需求。當前目標各種特征信息分析已經(jīng)取得了很大的成績，同時如何獲取更為全面、精細的目標多維特征愈顯重要，需要一種綜合平臺，實時完成目標特性信息的采集、處理、結(jié)果輸出、存儲及比對。

2.1 信息采集系統(tǒng)（雷達）

一般來說，由于發(fā)射波形、接收線性動態(tài)范圍、變極化、幅度與相位標定等要求不同，特征測量與精密跟蹤互相矛盾，對于一部雷達其功能只能進行設(shè)計側(cè)重。采用模塊化、集成化雷達設(shè)計思想，建立通用系統(tǒng)平臺，其頻段、波形、極化通道等模塊化設(shè)計選擇配裝，后端數(shù)字接收、信號處理、數(shù)據(jù)處理平臺公用，這樣可以用一個平臺完成多部雷達功能。

2.2 信息采集系統(tǒng)（標校）

測量平臺作為標尺，其本身的精度與穩(wěn)定性要求非常高，因此需要完備的標校系統(tǒng)來校正設(shè)備，主要完成測量平臺雷達距離、角度零位標定； 進行雷達發(fā)射、接收、跟蹤通道的檢查及配合校準等； 完成雷達測量通道的一致性檢查校準；數(shù)據(jù)錄取、存儲、導入導出功能無線指揮控制系統(tǒng)。

2.3 綜合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫）

構(gòu)建海量數(shù)據(jù)存儲中心、高性能計算網(wǎng)絡(luò)、千兆以太網(wǎng)絡(luò)。主要完成數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、合分析與處理，完成處理結(jié)果的保存、顯示等。重點關(guān)注以下方面：數(shù)據(jù)處理中心硬件平臺、雷達目標特性數(shù)據(jù)處理軟件包、對外網(wǎng)絡(luò)接口 ， 可進行實時處理，亦可開展事后分析。

3 結(jié)束語

對目標電磁特性認識的需求引領(lǐng)了測量平臺的發(fā)展需求，不斷提高目標電磁散射特性測量系統(tǒng)的性能與指標是主要發(fā)展方向。主要表現(xiàn)為三個方面：目標特性分析研究的發(fā)展動態(tài)和未來趨勢的判斷、關(guān)注目標多維特征的采集及數(shù)據(jù)處理平臺建設(shè)、發(fā)展多功能目標特征分析系統(tǒng)。

具體的技術(shù)手段上來講，目標特性測量雷達平臺建設(shè)關(guān)注點集中在以下方面：

提高測量精度

拓展目標特性測量頻段（毫米波和太赫茲測量技術(shù)）

提升測試效率，研究快速高效測量技術(shù)與手段

開展全極化測量研究

增強目標特性測量雷達的功能與性能（遠距離、多功能、反隱身測量要求）

發(fā)展強大的數(shù)據(jù)處理能力（通信、存儲、計算、共享）

本文針對多維度目標性提取要求及靶場等特殊場合的應(yīng)用需求，設(shè)計一種多功能的目標特性測量系統(tǒng)平臺，通過平臺錄取、測量、綜合處理目標的特性數(shù)據(jù)，完成對目標的精細認識。已經(jīng)應(yīng)用于某靶場，完成對多型號飛機的動態(tài)測量，在隱身等特性設(shè)計方面提供了寶貴的數(shù)據(jù)支撐。

【參考文獻】

[1]李相迎，涂志明.雷達RCS目標特性測量與精度分析[J].裝備指揮技術(shù)學院學報 2002（2）.