[發明專利]基于等效噪聲系數的地波超視距雷達威力范圍評估方法

有效

• 申請號: 201810940031.3
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108828544B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 董英凝;董博遠;吳小川;鄧維波;馬子龍;楊強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

基于等效噪聲系數的地波超視距雷達威力范圍評估方法，本發明涉及地波超視距雷達威力范圍評估方法。本發明為了解決現有技術計算較復雜，不能直接通過噪聲和雜波背景強度來評估威力范圍的問題。本發明通過推導和擬合表明，在超視距探測區域內，探測距離變化量ΔR與噪聲系數變化量δ_F近似成線性關系，得到兩者的斜率k_RF，進而根據等效噪聲系數相對于預期值的變化，求出雷達系統探測距離的變化量，解決了傳統方法計算較復雜的問題。本發明只需通過簡單的線性運算即可評估威力范圍，避免了重復計算，有效提高了實用性，減少了計算量，在實際應用中簡捷方便。本發明用于地波超視距雷達探測領域。

技術領域

本發明涉及地波超視距雷達探測領域，具體涉及地波超視距雷達威力范圍評估方法。

背景技術

地波超視距雷達利用高頻垂直極化電磁波沿海洋表面繞射傳播的特性，探測到視線以下的目標。雷達工作頻率不同，外部電磁環境不同，會導致雷達探測威力不同。地波超視距雷達外部電磁環境復雜，與雷達的架設地點、工作頻率、工作時間緊密相關，其檢測背景包括環境噪聲與雜波干擾。雜波干擾有海雜波、電離層雜波等；環境噪聲是雷達接收機外部各種背景無線電噪聲的集合，在高頻段遠高于接收機內部噪聲，成為目標檢測的主要背景。

環境噪聲電平隨頻率、時間和空間位置而不同，主要由自然界無線電噪聲和人為無線電噪聲組成。其中自然界無線電噪聲主要由大氣中閃電放電等自然現象及宇宙深空各種射電源引起，分為大氣無線電噪聲和宇宙無線電噪聲；人為無線電噪聲主要來源于各種工業、電氣設備及輸電線路產生的干擾，更主要取決于雷達接收設備所在的地理位置。

國際無線電咨詢委員會(International Radio Consultative Committee，CCIR)與國際電信聯盟(International Telecommunication Union，ITU)組織專門機構建立全球觀測網，觀測研究結果以CCIR 322和ITU-R P.372報告給出環境噪聲全球分布圖，根據ITU-R P.372由美國NTIA編制的計算程序NOISE(93.6Modified Version)由ITU推薦使用，可以獲得不同頻率下，不同地點、不同季節、不同時段的環境噪聲預期值，以及各項大氣無線電噪聲、宇宙無線電噪聲、人為無線電噪聲預期值，可以在雷達設計評估時參考使用。隨著工業、交通與居民生活水平的發展，環境噪聲也在發生變化，與環境噪聲預期值存在一定差異。用實際測量的雷達接收場地環境噪聲數據來評估雷達的檢測背景能量，對雷達系統論證、設計和評估更具有實際意義。

受環境的影響海面是起伏不定的，地波場強和傳播衰減與海態有關。根據Rotheram推導出的三套計算公式：推廣的平地面公式、留數級數公式和幾何光學公式，由CCIR推薦使用的地波傳播計算程序GRWAVE，可以計算均勻光滑海面的地波場強和傳播衰減。

傳統的威力范圍評估方法通過計算環境噪聲功率與雜波功率之和，根據雷達系統信雜噪比檢測門限，推算出雷達的最大探測距離，即地波超視距雷達的威力范圍。這種方法必須依賴于地波場強計算及相關各項參數，計算較復雜，不能直接通過噪聲和雜波背景強度來評估威力范圍，不夠直觀并且在實際應用中不夠便捷。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術計算較復雜，不能直接通過噪聲和雜波背景強度來評估威力范圍的缺點，而提出基于等效噪聲系數的地波超視距雷達威力范圍評估方法。

基于等效噪聲系數的地波超視距雷達威力范圍評估方法包括以下步驟：

步驟一：地波超視距雷達的檢測背景基底包括噪聲與雜波兩部分，表示為環境噪聲功率P_n(p,f,t)與雜波功率P_c(p,f,t)之和，即檢測背景基底功率P_nc(p,f,t)；當噪聲與雜波同時存在時，以信雜噪比SCNR形式表示雷達方程；

所述p為雷達的架設地點，f為雷達工作頻率，t為雷達工作時間；