[發明專利]智能空中對戰環境地雜波干擾模擬方法

在審

• 申請號: 202010923635.4
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112051554A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 匡敏馳;朱紀洪;喬直;史恒;侯利兵;閆星輝
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

本發明公開了屬于空戰仿真技術領域的智能空中對戰環境地雜波干擾模擬方法，包括擦地角計算步驟、信雜比計算步驟，其特征在于：通過所述擦地角計算步驟能夠得到雷達波束擦地角，所述雷達波束擦地角可用于判定地雜波是否對本機的雷達探測能力有影響；通過所述信雜比計算步驟能夠得到雜波面積，并由所述雜波面積計算得到信雜比，所述信雜比可以用于快速判定本機能否在地雜波干擾情況下探測和跟蹤目標。其技術效果是：能夠有效模擬地雜波干擾的影響，僅需少量參數即可精確計算信雜比，且模擬計算量很小。

技術領域

本發明屬于空戰仿真技術領域，具體涉及智能空中對戰環境地雜波干擾模擬方法。

背景技術

地雜波干擾會使機載雷達和雷達導引頭的探測距離顯著縮短，并因此影響空戰中戰斗機的作戰效能。因此，在進行智能空中對戰仿真時，需要精確模擬地雜波干擾對機載雷達和雷達導引頭的影響，否則將嚴重影響智能空中對戰仿真結果的準確度。現有的地雜波干擾模擬方法仿真計算量較大，難以應用于需要對大量飛機和導彈進行電磁仿真計算的智能空中對戰仿真。此外，現有地雜波干擾模擬方法需要對雷達系統和地面情況進行精確建模，但在大多數情況下，上述雷達系統和地面情況的精確建模參數很難獲得，導致無法開展相關的地雜波干擾模擬計算。

發明內容

針對上述難題，本發明提供一種智能空中對戰環境地雜波干擾模擬方法，該系統可以根據本機和目標狀態，通過擦地角計算和信雜比計算，有效模擬地雜波干擾對機載雷達和雷達導引頭的影響，僅需輸入少量關鍵雷達參數和地形情況即可得出模擬結果，計算量小且具有很高的模擬精度。

本發明所使用的技術方案是：智能空中對戰環境地雜波干擾模擬方法，包括擦地角計算步驟、信雜比計算步驟，其特征在于：

所述擦地角計算步驟的計算過程為：根據本機A的海拔高度h和地球半徑R，可以由以下公式得到雷達波束擦地角ψ₀：

所述信雜比計算步驟的計算過程為：根據本機A和目標P的位置得到掠射角ψ，ψ為本機A和目標P連線與地面的夾角；當ψ大于ψ₀時，地雜波對本機A的雷達探測能力有影響，可以由以下公式得到雜波面積σ_c：

其中γ為雜波散射參數，γ可根據本機A和目標P連線延長線的接地點Q處的地形情況取值；θ_B為雷達水平波束寬度角；R_c為本機A到所述接地點Q的距離；c為光速；τ為雷達脈沖寬度；當ψ小于ψ₀時，本機A發出的雷達波束未投射到地面，地雜波對本機A的雷達探測能力無影響，雜波面積σ_c為0；

則信雜比K_SCR為：

其中σ為實時目標RCS值；R_r為本機A到目標P的距離；當σ_c為0時，K_SCR為+∞；智能空中對戰環境中的電磁仿真系統可以通過K_SCR的值快速判定本機A能否在地雜波干擾情況下探測和跟蹤目標P。

本發明的有益效果：能夠有效模擬地雜波干擾對機載雷達和雷達導引頭探測能力的影響；僅需本機和目標位置、雷達水平波束寬度角、雷達脈沖寬度等少量參數，即可精確計算地雜波干擾模擬中最為關鍵的信雜比；采用的地雜波干擾模擬算法計算量小，適用于需要對大量機載雷達和雷達導引頭進行地雜波干擾模擬的智能空中對戰環境。

附圖說明

圖1為ψ幾何示意圖；

圖2為θ_B幾何示意圖。

具體實施方式