彈道導彈雷達目標識別技術（簡體書）

《彈道導彈雷達目標識別技術》在導彈防御系統的作戰流程的基礎上，系統地介紹了反導系統中雷達目標識別的相關技術，分析了反導雷達所面臨的目標環境與彈道導彈的目標特性，闡述了彈道導彈系統雷達目標特征提取和識別技術，包括運動特征、RCS 時間序列特征、微動特征、一維距離像特征、ISAR 成像、極化特征以及綜合目標識別等技術及應用，并介紹了反導系統中雷達目標識別技術發展的歷史沿革。讀者對象：《彈道導彈雷達目標識別技術》可供從事雷達系統研究與設計的科技工作者和雷達使用人員參考，也可作為高等院校電子信息工程及信息與通信工程等專業的研究生教學參考書。

周萬幸，浙江寧波人，1982年7月本科畢業于電子科技大學，現任中國電子科技集團公司第十四研究所所長，研究員級高級工程師。長期從事地面和艦載雷達理論、技術與系統的研究和工程研制工作，先后主持了我國第一部固態遠程警戒雷達、第一部艦載多功能有源相控陣雷達、第一部機相掃固態相控陣三坐標雷達、第一部天波超視距雷達等重大軍工項目的設計和研制，攻克解決了多項關鍵技術，填補了多項國內空白，達到了國際先進或領先水平。先后榮獲國家科技進步特等獎1次、一等獎3次，國防科技進步特等獎1次、電子部科技特等獎1次，以及多項其他省部級科技獎勵，是國家有突出貢獻專家、享受政府特貼專家、部級有突出貢獻專家、機電部優秀科技青年、江蘇省“333人才工程”第一層次培養對象、光華工程科技獎（青年獎）獲得者。

第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 彈道導彈簡介 2
1.2.1 彈道導彈飛行階段 2
1.2.2 彈道導彈突防手段 3
1.3 彈道導彈防御系統簡介 6
1.3.1 彈道導彈防御系統組成 6
1.3.2 彈道導彈防御系統的作戰流程 8
1.4 雷達目標識別發展概況 10
1.5 彈道導彈目標識別 13
1.5.1 彈道導彈運動特征提取及識別 14
1.5.2 成像特征提取及識別 16
1.5.3 極化特征提取及識別 17
1.5.4 彈道導彈再入特征提取及識別 17
1.5.5 綜合目標識別技術 17
1.6 本書各章內容簡介 18
參考文獻 19

第2章 彈道導彈基本特性 20
2.1 運動特性和回波特性的基本關系 20
2.1.1 利用早期軌道特性的星彈識別 21
2.1.2 導彈助推段識別方法 22
2.1.3 導彈飛行中段的識別方法 23
2.1.4 導彈再入段的識別方法 23
2.2 目標RCS基本概念 24
2.2.1 RCS頻率特性 25
2.2.2 RCS角度特性 25
2.2.3 目標的極化特性 26
2.3 目標散射中心模型 27
2.4 小結 30
參考文獻 31

第3章 基于導彈運動的識別 32
3.1 導彈目標的時間―多普勒曲線 32
3.1.1 原理與處理框架 33
3.1.2 特征事件監視 33
3.1.3 異常事件監測與分析 34
3.1.4 目標運動分辨技術提取運動特征 36
3.1.5 目標運動分辨技術數學描述 36
3.1.6 數據分析及討論 39
3.2 基于RCS序列的目標特征提取 41
3.2.1 目標RCS序列的統計特征及分析 41
3.2.2 利用RCS序列估計進動特征 47
3.3 小結 53
參考文獻 54

第4章 導彈微多普勒特征 56
4.1 微多普勒的產生機理 56
4.2 彈道導彈目標的微動模型 57
4.2.1 單一微動 57
4.2.2 復合微動 64
4.3 微動特征分析及提取方法 64
4.3.1 時頻分析法 64
4.3.2 獨立分量法 64
4.3.3 多項式近似法 65
4.3.4 包絡檢測法 65
4.3.5 單一微動參數提取 65
4.3.6 復合微動分析 70
4.4 仿真數據的分析與處理 71
4.4.1 仿真條件 72
4.4.2 仿真數據分析 72
4.4.3 基于一維距離像的微動特征提取 77
4.5 小結 80
參考文獻 81

第5章 導彈一維距離像識別 82
5.1 一維距離像的數學模型及分析 82
5.1.1 一維距離像的機理 82
5.1.2 窄脈沖與脈沖壓縮 83
5.1.3 一維距離像的特性分析 84
5.1.4 一維距離像識別存在的問題 86
5.1.5 特征提取 88
5.2 基于一維距離像的分類器 89
5.2.1 最大相關系數法 89
5.2.2 核函數類分類器 90
5.2.3 基于HRRP統計特性的分類器 90
5.2.4 序列HRRP分類器 91
5.3 一維距離像主要的識別方法介紹 92
5.3.1 基于一維距離像的導彈長度提取 93
5.3.2 基于模板的一維距離像識別方法 94
5.3.3 基于概率統計模型的一維距離像識別方法 95
5.3.4 一維距離像雙譜特征識別 96
5.3.5 一維散射中心提取及其特性分析 108
5.3.6 超分辨一維距離像 114
5.4 小結 115
參考文獻 116

第6章 導彈目標ISAR成像及識別 118
6.1 概述 118
6.2 ISAR成像基本原理 118
6.2.1 轉臺成像 118
6.2.2 平動補償 120
6.2.3 包絡對齊 122
6.2.4 相位補償 123
6.2.5 成像算法 124
6.2.6 機動目標成像 126
6.3 導彈目標ISAR成像 131
6.3.1 自旋、章動、振動 131
6.3.2 多目標成像 132
6.3.3 導彈成像仿真 138
6.4 ISAR識別方法 146
6.4.1 基于ISAR圖像的特征提取 146
6.4.2 二維散射中心的提取 149
6.5 ISAR新技術 154
6.5.1 三維成像 154
6.5.2 超分辨技術 159
6.5.3 激光ISAR 159
6.6 小結 162
參考文獻 162

第7章 導彈目標質阻比特征提取 165
7.1 公式法估計彈道系數 166
7.2 濾波法估計彈道系數 169
7.2.1 擴展卡爾曼濾波概述 169
7.2.2 基于擴展卡爾曼濾波的質阻比估計 171
7.2.3 基于EKF的質阻比仿真 172
7.2.4 UKF概述 175
7.2.5 公式法和濾波法的對比 176
7.3 小結 176
參考文獻 176

第8章 導彈目標極化特征提取 180
8.1 雷達極化技術信息處理技術簡述 180
8.1.1 極化檢測技術 180
8.1.2 目標極化散射矩陣 180
8.1.3 極化不變量 181
8.1.4 全極化技術 182
8.2 基于極化技術的彈道導彈特征分析與提取 183
8.2.1 極化測量方法 183
8.2.2 雷達目標的極化散射特性 183
8.2.3 基于極化散射矩陣的導彈目標特征提取 184
8.2.4 基于極化技術的真假彈頭目標識別 188
8.2.5 基于幾何繞射模型（GTD）的導彈極化目標識別 190
8.2.6 全極化高分辨雷達距離像識別 192
8.2.7 基于瞬態極化的導彈目標識別 194
8.3 小結 198
參考文獻 198

第9章 彈道導彈雷達綜合識別 201
9.1 雷達目標綜合識別概述 201
9.2 彈道導彈目標綜合識別方法 202
9.2.1 數據層融合目標識別 204
9.2.2 特征層融合目標識別 204
9.2.3 決策層融合目標識別 205
9.3 小結 206
參考文獻 206

附錄A 反導歷史重大事件 207
附錄B 美國反導系統發展歷史 216
附錄C 美國典型反導雷達介紹 231