[發明專利]一種蒸發波導環境下艦載脈沖雷達作用范圍的預測方法

在審

• 申請號: 202011092554.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112213707A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 郭相明;張利軍;李清亮;張玉生;趙強;康士峰
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/40
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發明公開了一種蒸發波導環境下艦載脈沖雷達作用范圍的預測方法，包括如下步驟：步驟1，利用艦載脈沖雷達參數和指定的發現概率及虛警概率確定雷達的最小可檢測信號功率：步驟2，給定目標散射截面面積：步驟3，確定雷達作用范圍下的路徑損耗：步驟4，計算蒸發波導影響下的雷達波傳播路徑損耗：步驟5，確定雷達作用范圍以及雷達盲區和圖形化顯示。本發明所公開的預測方法，考慮海洋蒸發波導對艦載脈沖雷達的影響，給出了艦載脈沖雷達在蒸發波導環境下的雷達作用范圍以及雷達盲區，而不僅局限在雷達的最大作用距離，可為雷達系統的設計提供參考，同時可為雷達超視距傳播距離的預測和預報提供服務。

技術領域

本發明屬于電波傳播技術應用領域，特別涉及該領域中的一種蒸發波導環境下艦載脈沖雷達作用范圍的預測方法。

背景技術

艦載雷達作為海軍的電子眼，是海上信息站的重要信息來源，是艦載武器系統的重要組成部分，擔負著搜索警戒、跟蹤指導、艦船導航等多項任務。目前艦載雷達的發展主要體現在以下幾個方面：(1)全面開展艦載超視距雷達的試驗與研制。美國和俄羅斯等開始了艦載超視距雷達的工程研制和出口，英國海軍也開展了艦載超視距雷達試驗。(2)大力發展艦載多功能相控陣雷達。以美國為首的世界發達國家都在大力發展艦載相控陣雷達。(3)建立艦艇編隊雷達網，融合不同雷達的優點，提高雷達的工作效能。(4)發展反隱身艦載雷達，提高隱身目標的探測能力。(5)成像合成孔徑雷達(SAR)成為目前雷達研究的一個重要方向。SAR雷達具有全天時、全天候，遠距離、大范圍、多參數衛星探測，以及低軌衛星發射不受國籍限制等優點，能夠宏觀長期動態實時地對陸地和海洋進行觀測，其特殊的成像原理使得它能夠提供高分辨率的遙感圖像，因此SAR被廣泛地應用于軍事偵察和地面檢測等方面。

隨著全面開展艦載超視距雷達的試驗與研制，以及對雷達性能要求的提升，海洋電波環境對雷達波傳播的影響必須得到新的重視，雷達波在海面上傳播時受到很多環境因素的制約，從而導致艦載微波雷達的覆蓋區域往往存在一定的不確定性，尤其是存在蒸發波導的海上大氣環境。而目前的雷達威力計算中，往往不考慮海洋蒸發波導的影響，基于雷達相關參數預測最大作用距離，導致預測結果與實際運行結果差距較大。當存在海洋蒸發波導時，使得電磁波實現超視距傳播，可以引起雷達威力范圍的極大改變，有可能實現雷達的超視距探測，同時也有可能出現雷達盲區等。

現有雷達類書籍中給出雷達檢測目標的最大作用距離的計算方法，僅僅考慮了雷達本身的相關參數，沒有考慮實際海洋環境中蒸發波導的影響，同時也沒有給出雷達盲區的預測方法，給實際的應用帶來一定的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種蒸發波導環境下艦載脈沖雷達作用范圍的預測方法，該方法能夠實現雷達作用空間范圍和雷達盲區范圍的預測。

本發明采用如下技術方案：

一種蒸發波導環境下艦載脈沖雷達作用范圍的預測方法，其改進之處在于，包括如下步驟：

步驟1，利用艦載脈沖雷達參數和指定的發現概率及虛警概率確定雷達的最小可檢測信號功率：

雷達的最小可檢測信號功率可表示為：

式中：k為波爾茲曼常數；T₀為溫度；B_n為信號帶寬，B_n＝1/τ，即脈沖寬度的倒數；F為雷達接收機噪聲系數；為檢測因子，由發現概率P_d和虛警概率P_fa決定；當艦載脈沖雷達為積累脈沖雷達時，檢測因子有如下公式：

式中脈沖積累數其中BW_H為雷達水平波束寬度(deg)，f_p為脈沖重復頻率(Hz)，ω_r為雷達天線轉速(rpm)，A＝ln[0.62/P_fa]，B＝ln[P_d/(1-P_d)]；