機場跑道異物監(jiān)測中稀布平面陣列天線的優(yōu)化.pdf

1、機場跑道異物FOD（Foreign Object Debris）是指散落在機場跑道上的某些外來物體。本文主要優(yōu)化毫米波機場跑道異物監(jiān)測雷達的稀布平面陣列天線系統(tǒng)，使得天線系統(tǒng)可以實現(xiàn)波束掃描、減少成本和性能更優(yōu)。本文在優(yōu)化設(shè)計稀布平面陣列天線中，在陣列孔徑、陣元數(shù)目和陣元間距的約束下，通過對陣元位置的優(yōu)化，獲得更低的峰值旁瓣電平。
　　本文主要運用修正遺傳算法和改進的粒子群算法優(yōu)化稀布平面陣列天線，主要的工作和創(chuàng)新之處：
　

2、　1．分析了毫米波雷達監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)越性，分析了毫米波機場跑道異物雷達監(jiān)測系統(tǒng)對天線系統(tǒng)的需求，分析了采用稀布陣平面陣列天線的可行性和優(yōu)越性。
　　2．介紹了陣列天線的基本理論，詳細分析了多種形式的直線陣列和平面陣列，并且給出了相應(yīng)的陣列方向圖函數(shù)和優(yōu)化設(shè)計模型。
　　3．在修正遺傳算法的基礎(chǔ)上，采用降維算法優(yōu)化稀布圓環(huán)陣列天線，將二維的平面陣列轉(zhuǎn)換為一維的直線陣列，簡化優(yōu)化過程，并將仿真結(jié)果與已有的文獻和研究結(jié)果進行對比分析

3、，證明其效性；在修正遺傳算法的基礎(chǔ)上，采用半徑優(yōu)化的方式優(yōu)化稀布圓環(huán)陣列天線，間接優(yōu)化陣元的位置，縮少優(yōu)化量、減少優(yōu)化時間，并將仿真結(jié)果與已有的文獻和研究結(jié)果進行對比分析，證明其有效性和魯棒性。
　　4．在粒子群算法的基礎(chǔ)上采用速度調(diào)整的改進粒子群算法和增加擾動的改進粒子群算法優(yōu)化矩形柵格的平面陣列，使得粒子在迭代過程中可以動態(tài)地調(diào)整其學習方向，避免出現(xiàn)局部最優(yōu)從而獲得更優(yōu)粒子，并將仿真結(jié)果與粒子群算法的結(jié)果進行對比分析，證明了改