無人機雷達對抗

石川 戴幻堯 常文泰 劉冰峰 張蓓

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商品描述

本書主要包括反UAS系統概述、系統設計考慮、毫米波雷達用於無人機探測與分類、使用相幹雷達檢測和跟蹤無人機、具有機會凝視照明器的無人機無源雷達探測、基於 衛星導航系統的無人機探測、基於微多普勒的無人機和鳥類雷達特征比較等內容,重點論述了用於無人機或無人飛行器等低小慢目標識別分類的多種類型雷達探測原理和分類方法,以及反無人機系統設計開發原理和實踐方法。

作者簡介

李剛(Gang Li)是中國清華大學電子工程系教授。其研究方向包括雷達信號處理、遙感、分布式信號處理、稀疏信號處理和信息融合,發表了超過160篇期刊和會議論文,並著有《雷達應用的高級稀疏驅動模型和方法》(英國倫敦:IET-美國科學技術出版社,2020年)。李剛博士目前擔任《IEEE信號處理匯刊》的副編輯,以及IEEE信號處理學會傳感器陣列和多通道(SAM)技術委員會的成員。他還曾是中國國家傑出青年科學基金和英國皇家學會牛頓高級學者資金的獲得者。

目錄大綱

第1章 反無人機系統概述
1.1 引言
1.2 又小又簡單,不足以構成威脅?
1.3 為什麼必須采用傳感器和攻擊集成系統?
1.4 反無人機解決方案的作戰使用
1.5 未來情境與支持技術
1.6 結論
參考文獻
第2章 系統設計註意事項
2.1 引言
2.2 系統設計挑戰
2.3 雷達的作用
2.4 系統設計示例
2.4.1 緊湊型電子掃描脈沖多普勒雷達
2.4.2 全息雷達
參考文獻
第3章 毫米波雷達在無人機探測和分類中的應用
3.1 毫米波雷達系統在無人機探測中的應用
3.2 無人機的毫米波RCS
3.3 無人機的毫米波微多普勒特征
3.3.1 FMCW微多普勒特征
3.3.2 CW微多普勒特征
3.3.3 替代時頻分析方法
3.4 攜帶有效載荷的無人機的毫米波特征
3.4.1 配備液體噴霧有效載荷的無人機
3.4.2 配備模擬後坐力的無人機
3.4.3 配備重型有效載荷的無人機
3.5 利用毫米波數據的無人機分類方法
3.6 結論
參考文獻
第4章 利用幹涉雷達探測和跟蹤無人機
4.1 背景介紹
4.2 幹涉測量理論
4.3 無人機探測
4.3.1 距離-多普勒處理
4.3.2 恒虛警率(CFAR)檢測
4.3.3 聚類
4.4 無人機跟蹤
4.4.1 距離和角度
4.4.2 二維速度
4.4.3 卡爾曼濾波
4.5 模擬結果
4.6 實驗結果
4.7 結論與未來研究
參考文獻
第5章 使用固定的機會照射源進行無人機的無源雷達探測
5.1 引言
5.2 無源雙基地雷達概述
5.2.1 利用模擬信號的PBR
5.2.2 利用數字信號的PBR
5.2.3 利用雷達信號的PBR
5.2.4 PBR中的無人機探測
5.2.5 單通道探測的PBR
5.3 凝視雷達信號
5.4 實驗設置
5.5 參考通道的探測結果
5.6 無參考通道的PBR
5.7 比較
5.8 結論
參考文獻
第6章 基於DVB-T的無源雷達在無人機靜默監視中的應用
6.1 引言
6.2 基於DVB-T的無源雷達覆蓋研究
6.2.1 覆蓋估計方法
6.2.2 覆蓋分析
6.3 基於DVB-T的PR處理方案及幹擾消除階段
6.3.1 基於DVB-T的無源雷達處理方案
6.3.2 實驗結果及幹擾消除階段對無人機探測性能的影響
6.4 奈曼-皮爾遜檢測器近似及雜波建模
6.4.1 雷達雜波特征描述
6.4.2 似然比(LR)檢測器的制定
6.5 多通道信號處理策略
6.5.1 利用陣列天線實現目標定位
6.5.2 利用頻率和空間多樣性提升檢測和定位性能
6.6 結論
參考文獻
第7章 用於無人機探測與定位的多波段無源雷達
7.1 引言
7.2 利用不同的機會波形
7.3 基於DVB-S的無源雷達
7.3.1 基於DVB-S的無源雷達處理方案
7.3.2 基於DVB-S無源雷達的無人機探測與定位實驗
7.3.3 鎖相與非鎖相接收器架構
7.3.4 利用極化信號進行無人機探測
7.4 基於DVB-T的無源雷達
7.4.1 基於DVB-T的無源雷達系統用於短距離和遠距離的同步監控
7.4.2 應對不同目標動態問題
7.5 基於Wi-Fi的無源雷達
7.5.1 基於Wi-Fi的無源雷達接收器架構和處理方案
7.5.2 基於Wi-Fi無源雷達的無人機探測與3D定位實驗
7.5.3 聯合利用基於Wi-Fi的無源雷達與無源源定位
7.6 結論
參考文獻
第8章 基於GNSS的無人機探測
8.1 引言
8.2 基於GNSS的無源雷達覆蓋範圍
8.2.1 無人機的後向散射和前向散射RCS
8.2.2 無源雙基地雷達方程
8.2.3 案例研究
8.3 源信號重構
8.3.1 信號模型
8.3.2 GNSS信號特征
8.3.3 信號重構算法
8.4 目標參數估計
8.4.1 目標定位
8.4.2 速度估計
8.5 實驗分析
8.5.1 場景1:橫穿接收器前方
8.5.2 場景2:遠離接收器下降
8.6 結論
參考文獻
第9章 雷達無人機和鳥類特征的微多普勒比較
9.1 引言
9.2 無人機與鳥類雷達特征研究回顧
9.3 目標運動模型
9.4 無人機目標的全極化、多觀測角實驗室測量
9.5 雙基地與多基地雷達用於收集鳥類與無人機數據
9.5.1 NetRAD
9.5.2 NeXtRAD
9.6 NetRAD在S波段對鳥類與無人機的測量
9.7 NetRAD無人機有效載荷實驗
9.8 NeXtRAD在L波段與X波段的無人機與鳥類測量
9.9 結論
致謝
參考文獻
第10章 多無人機的雷達識別
10.1 引言
10.2 基於CFS的多無人機識別
10.2.1 信號模型
10.2.2 分類方法與實驗結果
10.3 基於字典學習的多無人機識別
10.3.1 識別方法
10.3.2 實驗結果
10.4 結論
參考文獻
第11章 無人機載荷的高級分類技術
11.1 引言
11.2 雷達系統與實驗設置
11.3 無人機及其載荷的分類方法
11.3.1 SVD和微多普勒質心特征
11.3.2 預訓練卷積神經網絡
11.3.3 譜峭度分析與特征提取
11.4 結論與展望
致謝
參考文獻