復雜電磁環境下末敏彈系統傳感器數據融合

　　末敏彈是一種重要的炮兵精確打擊彈藥，未來戰場的復雜電磁環境將對末敏彈作戰運用產生較大影響。本文首先介紹了毫米波傳感器和紅外傳感器，然后提出了一種基于D-S證據理論的信息融合方法，并進行了仿真分析，結果表明該方法對提高復雜電磁環境下末敏彈系統的可靠性是有效可行的。

　　末敏彈是我軍炮兵新裝備的精確打擊彈藥，它運用了紅外和毫米波探測技術、信號微處理技術等其他領域內的高新技術。未來戰場的復雜電磁環境將對末敏彈作戰運用產生重大影響，如何提高復雜電磁環境下末敏彈系統的可靠性將是炮兵面臨的重大問題。

　　近年來，很多其他領域中的方法被引入到傳感器研究中，如模糊數學理論、多傳感器數據融合等理論和技術在傳感器研究中有了許多應用，它們的引入大大提高了傳感器獲取目標信息的能力。

　　毫米波傳感器

　　末敏彈探測目標所用的敏感器主要是毫米波敏感器。毫米波與紅外、激光相比有如下特點：(1)受煙塵和氣象的影響較小;(2)區分周圍環境與金屬目標的能力較強。毫米波與微波相比有如下特點：(1)抗干擾能力強;(2)有穿透等離子體的能力;(3)精度較高;(4)低仰角探測性能好;(5)重量輕、體積小;(6)受大氣的衰減和雨的影響較小。

　　毫米波輻射計探測結構原理

　　毫米波輻射計探測結構原理如圖1所示。在末敏彈毫米波輻射計探測系統中，輻射計不發射信號，只能被動地接收地面物體發射的輻射電磁波。從廣義上講，任何一個物體都能看作一個輻射源，在一定溫度下都會發射電磁波和被別的物體所發射的電磁波照射。因此，對于各種目標，輻射的電磁波均來自兩方面：即目標自身的熱輻射以及此目標反射其他輻射源的輻射。毫米波輻射計主要用于測量天線所接收的輻射功率。

　　毫米波輻射計輸出信號的數學模型

　　毫米波輻射計常采用全功率輻射計，假設整個波束正好覆蓋目標，晴天且天空無云彩，忽略大氣衰減，此時地面和金屬目標的對比度可達到幾十至幾百，因此可檢測到地面金屬目標。被動式輻射計天線溫度相當于天線上的信號功率，它主要含有目標的方位信息以及一定的距離信息，可以根據信號的振幅特性、持續時間、上升時間、頻率容量等關鍵因素，獲得目標的方向、尺寸、幾何中心等信息。下面采用天線方向圖計算天線溫度，從而導出輻射計輸出信號的數學模型。