基于起伏RCS模型的机载PD雷达地杂波模拟

基于起伏散射截面积(RCS),对机载脉冲多普勒(PD)雷达的地杂波仿真问题,介绍了基于视频信号的模拟方法,给出了具体的计算公式、原理和步骤。该方法有三个优点:首先,有利于地面散射环境模拟;其次,用复散射起伏RCS代替平均RCS,增强了杂波模拟的真实性;最后,可以得出影响运动目标检测的杂波散射元的视频信号。文中对不同脉冲重复频率(PRF)下的地杂波进行了仿真和分析,讨论了其产生的多普勒模糊和距离模糊问题;同时,分析了杂波谱宽wf 的变化对主瓣杂波和旁瓣杂波的影响。仿真结果和理论分析吻合较好,表明这种估算地杂波的方法正确有效。

基于起伏RCS模型的机载PD雷达相干视频杂波模拟

文中基于起伏散射截面积RCS,对机载脉冲多普勒(PD)雷达的地杂波仿真问题,介绍了基于相干视频信号的模拟方法,给出了具体的公式、原理和步骤。此方法有三个优点:首先,有利于地面散射环境的模拟,其次,用起伏的RCS代替平均RCS,增强了杂波模拟的真实性,最后,由于采用了相干视频信号使杂波的仿真可以应用于信号级的系统仿真中。文中对不同脉冲重复频率(PRF)下的地杂波进行了仿真和分析,讨论了距离模糊和多普勒模糊对杂波谱的影响。仿真结果与理论计算吻合较好,表明这种估算地杂波的方法正确有效。

一种基于目标RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法

目前,在雷达干扰效果评估的相关研究中,大多将雷达探测目标的雷达截面积(RCS)设为常数。实际上,目标的RCS是起伏的,会影响干扰效果。基于此,论文中提出了一种基于RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法,通过理论分析得到了目标RCS起伏条件下的干信比概率密度函数模型,进而推导提出了目标RCS起伏条件下的有效干扰概率模型,并运用该模型对不同场景下的干扰效果进行了仿真评估,为干扰策略优化提供了有效支撑。

地面RCS起伏特性模拟及对ATI检测性能的影响

在假定目标RCS起伏为高斯形状频谱特性的前提下,将高斯白噪声通过一个高斯谱特性的低通滤波器来模拟目标RCS起伏特性。首先用康斯坦尼兹法设计了低通滤波器,并根据地杂波等效速度的不同,得到一组不同的滤波器响应,进而实现了背景RCS起伏程度不同的地杂波的模拟。然后以该地杂波为背景,采用ATI方法进行动目标检测,分析了地面背景RCS起伏特性对动目标检测性能的影响。计算机仿真结果表明:在一定的虚警概率下,当不考虑接收机噪声时,随着RCS起伏加剧,动目标径向最小可检测速度增大。最后得到结论:用基于ATI方法进行动目标检测时,若不考虑雷达接收机噪声,则地面背景RCS起伏特性是影响最小径向可检测速度的主要因素。

海面舰船RCS起伏分布模型研究

为准确地描述海面舰船动态RCS起伏特性,评估舰船系统隐身效果,在获取海面船只外场动态360°全向RCS数据的基础上,采用χ2分布、对数正态分布对舰船RCS起伏分布进行拟合分析,并利用K-S检验开展拟合优度检验。结果表明在15GHz测量频率条件下,该海面舰船目标360°全向RCS测量数据同时服从对数正态分布和χ2分布,且χ2分布具有更高精度的拟合效果。文中的分布模型研究方法与结果可应用于对海面其它强散射特性目标RCS分布特性研究,从而为舰船散射性能和隐身评估设计提供理论支撑。

影响军用复杂目标RCS起伏的主要因素分析

为了更好地评估对空情报雷达实际作战能力,对军用复杂目标RCS起伏随各种因素(如频率、视角、极化等)变化的一般性规律进行了分析.运用图形电磁计算(GRECO)方法,根据军用复杂目标高频区RCS估算流程,对影响RCS起伏的主要因素进行了仿真.仿真结果符合理论分析,从而验证了GRECO方法的有效性.

通用的雷达目标RCS统计建模方法

针对传统的雷达目标RCS起伏统计模型都是基于厘米波频段RCS建立的问题,提出了一种更为通用的基于混合正态分布的RCS统计建模方法。对典型隐身飞机的仿真数据和某型教练机的实测数据进行统计分析,拟合优度检验结果表明:混合正态分布在米波频段和厘米波频段均能实现最佳的拟合优度。研究成果可用于拓展雷达检测理论,为雷达总体设计提供理论支撑。

一种用于雷达模拟器的RCS时间谱模型

目标特性中的反射截面积是影响模拟器回波质量的关键因素之一。在以往的雷达模拟器中,RCS起伏量多数采用符合分布的统计模型方法,此方法依据分布模型产生一组随机数,虽然可以快速产生RCS值,但没有反映真实的RCS变化情况。根据目标周围的电磁场分布特性计算RCS的方法,模型复杂,计算耗时,难以达到模拟器实时的要求。文中探讨一种RCS的时间谱模型,它依据模拟器前端所产生的航迹数据,经过目标坐标系与雷达坐标系的变换,即可得到RCS随时间起伏的模型。该方法由于利用了模拟器的航迹数据,使模拟器的系统性更加明显,具有一定的可信度。同时,其计算量较小,完全满足模拟器实时计算的需要。经过仿真实验和"防空兵雷达虚拟空情保障系统"的应用,证明方法确实可行。

典型隐身飞机的RCS起伏统计特性

雷达散射截面（RCS）起伏统计特性可以用来预测雷达的检测性能和评估飞机的散射特性.采用高频计算方法获取了6种典型隐身飞机在光学区8个频率点、两种极化方式、不同入射条件下的周向RCS统计数据.应用3种较新的起伏模型对统计数据进行拟合,通过对比分析各组数据的拟合效果,得出了各模型在数据拟合时存在的普遍规律：卡方（Chi-square）模型对概率密度分布曲线的峰值估计较为合理,对数正态模型容易将峰值高估,但在峰值之后卡方模型的拟合效果通常不如对数正态模型;统计数据均值的平方与方差之比越大（可达0.1～1.0）,则卡方模型双自由度越大（可达1.1～1.5）,拟合效果也越好,按Kolmogorov-Smirnov检验方法其误差在0.15～0.25范围内;统计数据的均值中值比越小（低至1.5～5.0）,则对数正态模型拟合效果越好,误差在0.01～0.25范围内;在dB· m^2单位制下,采用对数正态模型和勒让德多项式模型可以在更广的范围内更好地拟合各组数据,其拟合误差多在0.10以下.

岸基雷达模拟器的设计与实现

针对岸基雷达工作的海面环境和目标特点,在雷达模拟器中设置了目标的雷达截面积(RCS)起伏、检测概率计算及海杂波模型。对于海面舰船目标而言,其RCS通常受舰船的姿态、方位角等状态影响较大,在此通过计算舰船相对于雷达站的方位实现目标的RCS起伏。再根据目标的RCS利用Albersheim公式即可获得目标的检测概率。另外,雷达的工作状态不同,检测到的海杂波分布模型亦不同。这里介绍了2种最常用的海杂波分布模型,分别是Rayleigh分布和对数正态分布。改进后的雷达模拟器能够更加真实准确地模拟岸基雷达的实际工作环境。

基于目标功率模型的反欺骗干扰方法

针对功率域对抗转发式欺骗干扰问题,提出了一种基于目标功率模型的对抗措施。根据真实目标回波功率随距离变化规律,结合目标RCS起伏模型,建立目标回波功率模型。基于功率模型,根据错判概率设定判定门限,来区分真假目标并将假目标剔除。仿真结果表明,在目标满足斯威林I、II模型的情况下,错判概率为10-7、10-10、10-13时对应的门限,在目标与雷达距离大于错判距离时能够有效区别真假目标。在距离大于25 m时,三种门限都能有效区分真假目标。

不同运动状态下的飞机目标雷达散射截面积统计特性分析

目标的运动状态对其动态雷达散射截面积(RCS)起伏特性具有十分重要的影响,同一目标在不同运动状态下,可能具有不同的RCS起伏模型。结合实测数据,对在平稳直线飞行和曲线机动飞行两种状态下的飞机动态RCS进行统计分析。分析结果表明:在平稳直线飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏模型与观测视角内的静态RCS起伏模型近似;在曲线机动飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏更显著、更随机,当观测时间足够长、目标的运动随机性更大时,其起伏模型更接近于指数分布。