题目：预警卫星与地基雷达探测弹道导弹关键技术研究

        二十世纪四十年代以来，弹道导弹与核技术日新月异。与此同时，各国逐渐意识到拦截弹道导弹(尤其是携带核弹头的弹道导弹)至关重要。因此，有条件的国家陆续开展了反导系统的研制与部署工作。目前，美国拥有全球最先进的战略反导系统——陆基中段防御(Gound-based Midcourse Defense，GMD)系统。随着世界格局的改变，我国研制并部署反导系统势在必行。在此过程中，我国可借鉴GMD系统的相关技术与概念。

        本文探究了反导系统内由高轨预警卫星与地基雷达组成的传感器子系统探测来袭弹道导弹的若干关键技术，以期为我国反导系统的建设和完善提供具有参考价值的方案与设想。

        首先，本文提出了一种新的基于改进型二维最小均方(Two-Dimensional Least Mean Square，TDLMS)的红外小目标检测算法。仿真结果表明，新算法检测性能优于已有改进型TDLMS红外小目标检测算法。

        其次，考虑到红外小目标尺寸有助于判断来袭目标大致类型，本文设计了一种基于局部均值的红外小目标检测算法。在选择合适参数的基础上，新算法可同时确定小目标的位置及大致尺寸。

       在部署反导系统雷达网时，雷达作用距离是需参考的重要指标之一。大气、雾等气象因素对雷达作用距离的影响在多数情况下不可忽略，尤其是当雷达工作波段为高频波段时，例如毫米波频段。现有雷达作用距离计算模型主要针对单一气象因素(如雾)，本文基于传统雷达模型、雾衰减模型、气体分子吸收模型构建了在大气衰减、雾衰减、雾杂波、雾辐射噪声、潮湿天线罩这五个因素共同影响下的雷达作用距离计算模型，以求尽可能准确地计算各雷达在大气和雾影响下的作用距离。

        目前，毫米波频段在雷达、波导等诸多领域得到了广泛应用。然而，毫米波在户外传输时，由雾引起的衰减往往不容小觑。因此，部分学者专注于计算毫米波雾衰减。由于毫米波雾衰减理论计算公式过于复杂而现有经验公式估算精度不尽如人意，本文设计了两类用于估算毫米波雾衰减的经验公式，适用范围分别为30~100GHz与100~300GHz。仿真结果表明，新经验公式的毫米波雾衰减估算性能大大优于已有经验公式。因而，在估算毫米波雾衰减时可采用本文所提经验公式。

        GMD系统包含两类典型雷达：用于远程预警的P波段雷达与用于跟踪制导的X波段雷达。两类雷达在开机时均会辐射大功率电磁波，容易招致敌方反辐射导弹的攻击。为尽可能保全己方雷达并顺利完成目标拦截任务，本文设计了两类雷达的开机条件，当开机条件尚未满足时，令雷达保持关机状态，反之则开启雷达。论文还探究了确定两类雷达开机点的方案，雷达开机点指开启雷达的时刻。