作战系统仿真中的雷达建模与仿真研究

以舰艇防空作战中雷达单元的仿真为背景，按照搜索雷达和精跟踪雷达的功能及工作流程，将作战系统中的雷达仿真分成目标探测、捕获、非精确跟踪及精确跟踪等步骤，对各个步骤中需完成的工作进行了较为完整的介绍，并给出了相关流程图。     

一种探测低飞目标的PD雷达仿真系统

针对相参体制的脉冲雷达波形, 在综合考虑雷达平台及低飞目标运动规律的基础上,采用半空间物理光学结合图形电磁学,快速准确地计算了半空间低飞复杂目标的雷达散射截面,并按照真实地形的地形高程数据和地形地物特征,生成地杂波模拟数据。最后,采用频域信号处理方法对包含目标和杂波信息的雷达回波信号进行研究,实现对目标探测、测速、测距的功能。给出了仿真系统的总体架构和各模块的功能原理,并用仿真实例进行验证。     

一种雷达系统效能的综合评估模型

根据雷达的基本任务和功能，将雷达评估指标分为探测能力、定位能力、抗干扰能力、生存能力、数据处理能力、目标识别能力及可用性等七个方面，建立了雷达评估指标体系，并对评估指标进行了具体量化，建立了评估指标的数学模型，给出了雷达系统的效能综合评估模型，为雷达装备的论证、研制、生产及改造提从了辅助的决策依据。     

复杂电磁环境下雷达探测能力分析及仿真

首先分析总结理想情况下雷达方程及其相应参数的求取,研究了有源干扰方程、无源干扰方程、接收机噪声方程及其参数的求取,详细推导了频谱系数.在此基础上,给出复杂电磁环境下综合信干比的计算公式,最后利用求出的综合信干比,计算单次扫描雷达的探测概率和自卫距离,并提出仿真中雷达捕获的判断方法.通过将该模型应用于某型仿真系统中的雷达实体探测模块中,证明该模型具有一定的通用性、准确性和简单实用性.     

巡航弹飞行环境对跟踪照射雷达探测性能影响仿真分析

防御系统跟踪照射雷达对巡航导弹探测是低空反导防御系统有效作战的关键环节,是影响防御系统拦截效能的重要因素.依据雷达探测功能仿真原理,结合巡航导弹飞行仿真与雷达探测仿真建立跟踪照射雷达对巡航导弹探测仿真模型.通过建立杂波模型、电子干扰模型以及大气衰减模型,分析了巡航弹飞行环境对雷达探测性能的影响.所述方法能满足巡航导弹与防御系统跟踪照射雷达作战效能仿真和评估的应用要求.     

蒸发波导中雷达异常性能的仿真与分析

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的异常折射结构,它能够陷获电磁波并改变电磁波的传播轨迹,进而影响雷达对目标的探测性能。主要通过构建雷达性能评估的仿真模型和方法,利用仿真的结果分析了蒸发波导环境中雷达的异常探测特征。首先介绍了基于电磁波传播的抛物数值方程以及裂步傅立叶算法技术的雷达探测评估方法,应用这一方法对不同蒸发波导环境下雷达的探测进行仿真计算,分析了由于大气波导环境的影响所产生的雷达低空异常探测特征。     

SAR对地面车辆目标探测仿真研究

研究了SAR对地面车辆目标探测过程的计算机仿真实现方法，建立了SAR对地面车辆目标探测仿真系统．给出了仿真系统的构成及流程，在此基础上介绍了系统各组成模块的功能及实现方法，并通过仿真实验给出SAR对地面车辆目标的探测结果及性能。特别针对目标生存能力问题，建立干扰模型对干扰条件下SAR对地面车辆目标的探测结果及性能进行分析，验证了实施干扰对提高地面车辆目标生存能力的有效性．不同战情条件下的仿真结果验证了仿真系统的有效性。     

雷达综合训练仿真系统的设计与实现

为充分发挥雷达在未来海战中的作战效能,节约舰艇部队训练经费,采用计算机仿真技术开发了雷达综合训练仿真系统。提出了雷达综合训练仿真系统的功能、构建原则、结构以及技术实现。仿真结果表明,系统具有良好的逼真模拟效果和实时显示能力,对其它情报探测装备和武器系统的仿真具有一定的参考价值。     

分布式MIMO体制天波超视距雷达仿真系统

针对电离层动态性对天波超视距雷达检测概率和探测精度的影响，构建了一种基于分布式多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)体制的完整天波超视距雷达仿真系统。通过搭建模块化仿真框架和可视化展示界面，集成电离层数据接口，实现信号发射、电离层反射、信号接收、信号处理和目标检测的功能。最后对雷达系统探测性能进行评估，利用仿真实例验证了整体雷达仿真系统的可行性。该系统的实现对于分布式MIMO天波超视距雷达的性能评估、布站优化、装备发展论证具有一定的工程指导意义。     

多功能相控阵雷达自适应调度仿真

派多功能相控阵雷达在现代军事领域中的广泛应用使得对其仿真具有重要意义,而调度模块的仿真是相控阵雷达仿真实现的核心。文章在深入研究多功能相控阵雷达自适应调度策略的基础上,给出了调度设计原则,详细描述了调度算法的仿真流程,实现了相控阵雷达的自适应调度模块功能,并提出了调度算法的性能评估指标,对调度结果进行了定量分析,仿真结果验证了调度算法的有效性。     

分布式雷达信号检测的计算机模拟

本文介绍了雷达信号检测计算机模拟的基本方法和分布式雷达信号检测的基本原理,并将统计模拟方法引入到分布式雷达信号检测的分析中,对一个分布式单元平均恒虚警检测系统进行了模拟分析。结果表明,分布式信号检测系统优于单个检测器的检测性能。     

雷达作用距离的分形特性研究

雷达信号的检测特性是根据目标回波的某种随机分布确定的,但实践证明雷达目标回波具有分形特性,即雷达回波是受非线性动力学系统控制的,随机性中又存在着某种确定性。根据雷达回波信号的分形特性,分析提出了雷达作用距离也具有分形特征。通过建立仿真模型进行实验,证明了所提理论的有效性,得到了雷达作用距离的分维数,对于修正雷达检测特性曲线具有一定的指导意义。     

SAR对地面车辆目标探测能力仿真系统研究

为了更有效评估合成孔径雷达(SAR)系统对地面目标的检测、识别性能,分析、衡量地面目标生存能力,根据SAR对地面目标探测的基本原理,结合计算机仿真技术,设计并开发了机载/星载SAR对地面车辆目标探测能力仿真系统。该系统通过对多种杂波背景下车辆目标原始回波的模拟,实现了多种算法的目标成像、双参数CFAR检测以及目标识别处理,进而实现对场坪/公路上固定或慢速运动车辆目标的检测及识别概率计算,由此进行车辆目标生存能力的评估。给出了仿真系统的总体架构和各模块的功能原理,并用仿真实例进行验证。     

雷达高度计系统模拟及目标信号检测

本文提出了雷达高度计的一种系统模拟方法。在已有数据和理论模型的基础上，提出了雷达回波强度的计算方法，并对这种新型高度计系统进行了计算机模拟。提出了一种目标信号检测算法，根据系统模拟结果计算出该高度计的发现概率和虚警概率，说明这种高度计可以用于各种飞机的测高。     

基于Monte Carlo法的雷达回波模拟和检测概率计算

给出了雷达检测概率测试系统,并提出了一种基于MonteCarlo法的数学算法以评估该系统在实际应用时所得的测试结果,它主要包括回波模拟和检测概率计算两个部分。前者主要研究如何利用MonteCarlo法模拟SwerlingI型、SwerlingII型以及SwerlingI和II型混合起伏目标回波信号。后者主要介绍雷达检测概率的计算方法,并给出了仿真结果。     

实时机载雷达告警仿真系统设计与实现

机载雷达告警系统仿真的主要目的是建立雷达告警系统的数学模型、混合雷达信号模型以及电磁环境模拟。通过解混雷达混合信号,完成雷达信号分选,实现雷达告警系统功能。首先,提出了建立机载雷达告警模拟系统的方法,利用SystemVue软件平台实现了该仿真系统。然后,对该系统的实时性进行了研究,类比透明计算概念中服务器与用户之间的关系,改变以往传统的数据传输模式,使得该仿真系统的实时性得到了保证。最后,在仿真实验中对处于不同杂波干扰环境中的雷达告警系统的性能进行了对比分析。该系统的建立,不仅为验证信号分选算法提供了平台,同时也为外场试验提供仿真数据,具有一定的实际应用价值。     

PD雷达谱分析中的帧重叠ZoomFFT优化设计

针对脉冲多普勒(PD)雷达回波信号频谱分析问题,提出了帧重叠ZoomFFT方法。该方法既可以获得信号局部频谱的高分辨率,又可以提高FFT相参积累的增益,从而提高了PD雷达微弱信号的检测能力以及参数测量精度。文章在介绍该方法基本原理的基础上,针对高重频(HPRF)PD雷达应用,提出了帧重叠ZoomFFT方法的参数设计准则。同时分析了帧重叠对于非相参积累和目标检测的影响,并且给出了具体应用的参数设计及其性能仿真,最后介绍了采用帧重叠ZoomFFT方法的PD雷达信号实时谱分析系统的实现方案。     

空中分布式协同时差测量系统目标定位技术研究

针对地面单站低频雷达及多站协同时差测量系统的缺点,提出了一种有源三动平台空中分布式协同时差测量系统。给出了空中分布式协同时差测量系统的目标定位方法,建立了定位及交班误差分析模型,对精度和测量条件等进行了研究。最后,通过仿真验证了其相对于单站雷达的精度。该系统在实现远距离隐身目标高精度定位的同时,可大大降低系统对地面及动平台末制导探测设备的要求。     

可交互式相控阵雷达DOA估计仿真系统设计

针对相控阵雷达波达方向（direction of arrival,DOA）估计的仿真、验证和评估等问题,论述了相控阵雷达DOA估计的建模与评估,设计了一个采用交互式操作的实时仿真系统。该仿真系统能进行可交互目标环境、相控阵列和目标探测效能评估模型的建模与仿真,模拟出对实时飞行的目标进行探测时,信号发射、空间传播、回波信号采集以及信号处理等过程,并能对DOA估计结果进行评估,仿真结果验证了该仿真系统的实用性和有效性。该仿真系统的设计为现代战争环境下相控阵雷达的系统设计、目标探测效能评估、装备性能展示、测试与验证奠定了基础。     

一种典型的机载相控阵雷达仿真系统

雷达系统仿真的主要目的是建立雷达系统的数学模型和电磁场环境。雷达信号处理和数据处理的仿真主要是针对选择的算法完成参数寻优。讨论了机载相控阵雷达系统的建模和仿真。从功能实现的角度描述了虚拟机载相控阵PD雷达系统的实现 ,并给出了一个在局域网内实现的仿真系统结构