[發(fā)明專利]一種蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下艦載脈沖雷達(dá)作用范圍的預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011092554.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112213707A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭相明;張利軍;李清亮;張玉生;趙強(qiáng);康士峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電波傳播研究所（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所）
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41;G01S7/40
• 代理公司: 青島博雅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

1.一種蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下艦載脈沖雷達(dá)作用范圍的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，利用艦載脈沖雷達(dá)參數(shù)和指定的發(fā)現(xiàn)概率及虛警概率確定雷達(dá)的最小可檢測(cè)信號(hào)功率：

雷達(dá)的最小可檢測(cè)信號(hào)功率可表示為：

式中：k為波爾茲曼常數(shù)；T₀為溫度；B_n為信號(hào)帶寬，B_n＝1/τ，即脈沖寬度的倒數(shù)；F為雷達(dá)接收機(jī)噪聲系數(shù)；為檢測(cè)因子，由發(fā)現(xiàn)概率P_d和虛警概率P_fa決定；當(dāng)艦載脈沖雷達(dá)為積累脈沖雷達(dá)時(shí)，檢測(cè)因子有如下公式：

式中脈沖積累數(shù)其中BW_H為雷達(dá)水平波束寬度，f_p為脈沖重復(fù)頻率，ω_r為雷達(dá)天線轉(zhuǎn)速，A＝ln[0.62/P_fa]，B＝ln[P_d/(1-P_d)]；

步驟2，給定目標(biāo)散射截面面積：

雷達(dá)的接收信號(hào)功率表達(dá)為：

式中Pr為雷達(dá)接收機(jī)的接收功率；P_t為雷達(dá)發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率；G為雷達(dá)天線增益；σ為目標(biāo)散射截面；λ為雷達(dá)電磁波波長(zhǎng)；L_s為系統(tǒng)損耗；L為雷達(dá)天線至目標(biāo)的傳播路徑損耗；

步驟3，確定雷達(dá)作用范圍下的路徑損耗：

依據(jù)公式(1)和(3)，通過雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的回波接收功率與雷達(dá)最小可檢測(cè)信號(hào)功率的關(guān)系，確定雷達(dá)作用空間允許的最大路徑損耗L_max，其表達(dá)式為：

利用分貝單位表示為：

步驟4，計(jì)算蒸發(fā)波導(dǎo)影響下的雷達(dá)波傳播路徑損耗：

獲取近海面高度層的大氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速和海面溫度，輸入到蒸發(fā)波導(dǎo)模型中，確定蒸發(fā)波導(dǎo)高度，然后利用蒸發(fā)波導(dǎo)高度可獲得蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下的修正折射率剖面，其表達(dá)式為：

式中，z_t為蒸發(fā)波導(dǎo)高度，z為高度，M_s為高度0m處的修正折射率，即海面折射率，M(z)為高度z處的修正折射率，然后把大氣折射率剖面、雷達(dá)工作頻率、天線的極化方式、天線高度和波束寬度輸入到電波傳播計(jì)算的雷達(dá)傳播損耗的拋物方程模型中，同時(shí)給出水平和垂直空間范圍；

步驟5，確定雷達(dá)作用范圍以及雷達(dá)盲區(qū)和圖形化顯示：

如果利用步驟4計(jì)算的傳播損耗小于允許的最大路徑損耗，則雷達(dá)可探測(cè)到目標(biāo)，對(duì)應(yīng)為雷達(dá)可以探測(cè)的區(qū)域；反之傳播損耗大于允許的最大路徑損耗，則形成雷達(dá)的探測(cè)盲區(qū)，對(duì)于傳播損耗小于允許的最大路徑損耗的范圍用一種顏色顯示，對(duì)于傳播損耗大于允許的最大路徑損耗的范圍用另一種顏色顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下艦載脈沖雷達(dá)作用范圍的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟4中利用水文氣象傳感器獲取近海面高度層的大氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速和海面溫度。