雷達電子戰系統模擬與評估

雷達電子戰建模與模擬技術在相關武器裝備論證、設計、研發、定型、試驗、訓練等階段發揮著不可替 代的作用。雷達及其對抗裝備技術的發展,以及大數據分析、數字孿生、智能建模、虛實一體等建模模擬新 途徑的出現,給雷達電子戰模擬應用註入了新的活力。本書闡述作者團隊20多年從事雷達電子戰系統仿 真與評估研究的成果、實例以及體會。全書共10章,第1章介紹建模模擬的基本概念,第2~10章分別對 建模模擬體系架構、雷達系統功能級建模、雷達系統信號級建模、雷達目標與環境特性建模、雷達偵察與乾 擾系統建模、組網雷達對抗建模、雷達對抗分佈式模擬、雷達電子戰系統模擬模型校驗、雷達電子戰效果效 能評估等方面的理論與技術進行詳細的介紹,並給出翔實的應用實例。 本書可作為高等院校電子工程類專業的研究生教材,也可供雷達、電子對抗、模擬研究與設計等領域 的科技工作者參考借鑒。

 

 

 

 

 

 

 

目錄

第1章緒論

 

1．1概述

 

1．2基本概念

 

1．2．1系統

 

1．2．2模型

 

1．2．3模擬

 

1．2．4評估

 

1．3電子信息系統模擬方法

 

1．3．1概述

 

1．3．2數學模擬

 

1．3．3半實物模擬

 

1．3．4功能級模擬

 

1．3．5信號級模擬

 

1．4電子信息系統模擬模型及其校驗

 

1．4．1模擬模型的建立

 

1．4．2模型的校驗

 

思考題

 

第2章電子信息系統建模模擬體系架構

 

2．1體系架構的基本概念

 

2．2體系架構的內涵

 

2．3電子信息系統模擬體系架構設計

 

2．3．1設計目標

 

2．3．2設計步驟

 

2．4基於UML的電子信息系統模擬體系架構描述方法

 

2．4．1統一建模語言

 

2．4．2應用UML描述電子信息系統模擬體系架構

 

2．5典型模擬體系架構分析

 

2．5．1分佈交互模擬

 

2．5．2高層體系架構

 

2．5．3試驗與訓練使能體系架構

 

2．5．4公共訓練儀器體系架構

 

2．5．5LVC體系架構

 

2．5．6模擬體系架構比較

 

思考題

 

 

 

 

 

第3章雷達系統功能級建模與模擬

 

3．1回波特性建模與模擬

 

3．1．1雷達回波信號功率模型

 

3．1．2乾擾信號回波功率模型

 

3．1．3雷達系統綜合損耗模型

 

3．1．4大氣傳輸損耗模型

 

3．2天線方向圖特性建模與模擬

 

3．2．1兩坐標扇狀波形方向圖

 

3．2．2三坐標針狀波束方向圖

 

3．2．3相控陣天線方向圖模型

 

3．3接收機特性建模與模擬

 

3．4目標檢測特性與模擬

 

3．5參數測量特性建模與模擬

 

3．6抗乾擾特性建模與模擬

 

3．6．1旁瓣對消模型

 

3．6．2脈沖壓縮模型

 

3．6．3頻率捷變模型

 

3．6．4脈沖累積模型

 

3．6．5低副瓣天線模型

 

3．6．6動目標顯示模型

 

3．6．7動目標檢測模型

 

3．6．8旁瓣匿影模型

 

3．6．9前沿跟蹤模型

 

3．6．10無源跟蹤模型

 

3．7雷達功能級模擬系統實例

 

思考題

 

第4章雷達系統信號級建模與模擬

 

4．1天線建模與模擬

 

4．1．1線陣天線的基本特性

 

4．1．2平面相控陣天線的基本特性

 

4．1．3平面相控陣天線的建模模擬

 

4．2信號產生建模與模擬

 

4．3接收機處理建模與模擬

 

4．3．1接收機噪聲模型

 

4．3．2靈敏度時間控制模型

 

4．3．3自動增益控制模型

 

4．4信號處理建模與模擬

 

4．4．1匹配濾波與脈沖壓縮處理

 

4．4．2動目標顯示

 

4．4．3動目標檢測

 

4．4．4非相乾累積

 

4．4．5CFAR處理

 

4．4．6測距處理

 

4．4．7目標角度的自動測量

 

4．4．8雷達信號處理實例

 

4．5數據處理建模與模擬

 

4．5．1相控陣數據處理主要工作模式及處理流程

 

4．5．2相控陣雷達航跡管理

 

4．5．3相控陣雷達航跡關聯算法

 

4．5．4相控陣雷達目標跟蹤算法

 

4．5．5相控陣雷達數據處理模擬實例

 

4．6資源調度建模與模擬

 

4．6．1相控陣雷達調度的分類

 

4．6．2影響調度策略的主要因素

 

4．6．3多模板和部分模板調度模型

 

4．6．4基於嘗試求解法的靜態自適應調度模型

 

思考題

 

第5章雷達目標與環境特性建模

 

5．1概述

 

5．2自由空間目標運動特性建模

 

5．2．1自由空間目標運動基本方程

 

5．2．2自由空間目標運動參數解算

 

5．2．3自由空間目標運動特性實例

 

5．3雷達目標特性模型

 

5．3．1目標RCS模型

 

5．3．2極化特性模型

 

5．3．3目標角閃爍模型

 

5．3．4目標高分辨模型

 

5．3．5雷達目標特性模擬實例

 

5．4多徑傳輸特性建模

 

5．4．1多徑效應

 

5．4．2多徑效應對測角的影響

 

5．4．3多徑幾何關系求解

 

5．4．4多徑效應的回波模型

 

5．4．5多徑效應模擬實例

 

5．5大氣衰減特性建模

 

5．5．1對流層折射模型

 

5．5．2對流層吸收模型

 

5．5．3雲

 

5．5．4雨、雪

 

5．5．5霧

 

5．6地海雜波特性建模

 

5．6．1概述

 

5．6．2海雜波

 

5．6．3地雜波

 

5．6．4地海雜波模擬實例

 

思考題

 

第6章雷達偵察與乾擾系統建模

 

6．1雷達偵察系統簡介

 

6．2雷達偵察系統建模與模擬

 

6．2．1雷達偵察系統功能級建模與模擬

 

6．2．2雷達偵察系統信號級建模與模擬

 

6．3雷達乾擾系統簡介

 

6．4雷達乾擾系統建模與模擬

 

6．4．1有源遮蓋性乾擾功能級模擬數學模型

 

6．4．2有源遮蓋性乾擾信號級模擬數學模型

 

6．4．3有源欺騙性乾擾信號級模擬數學模型

 

思考題

 

第7章組網雷達對抗建模與模擬

 

7．1概述

 

7．2組網雷達系統基本概念

 

7．2．1基本概念

 

7．2．2雷達組網的幾種模式

 

7．2．3雷達組網的典型實例

 

7．3分佈式組網雷達建模與模擬

 

7．3．1分佈式組網雷達的基本原理

 

7．3．2分佈式組網雷達的關鍵模型

 

7．3．3分佈式組網雷達模擬實例

 

7．4集中式組網雷達建模與模擬

 

7．4．1集中式組網雷達的基本原理

 

7．4．2集中式組網雷達關鍵模型

 

7．4．3集中式組網雷達模擬實例

 

7．5雙/多基地雷達的基本原理

 

7．5．1雙/多基地雷達的基本原理

 

7．5．2雙/多基地雷達關鍵模型

 

7．5．3雙/多基地雷達模擬實例

 

思考題

 

第8章雷達對抗分佈式模擬技術

 

8．1分佈交互模擬的概念及特點

 

8．2分佈交互模擬的發展歷史

 

8．3高層體系架構

 

8．3．1HLA術語

 

8．3．2HLA的基本思想和基本架構

 

8．3．3HLA組成

 

8．3．4運行支撐環境

 

8．4基於HLA的雷達對抗分佈式模擬系統設計

 

8．4．1模擬場景

 

8．4．2雷達對抗分佈式模擬系統框架設計

 

8．4．3模擬系統數據交互設計

 

8．4．4模擬系統時間管理設計

 

8．4．5模擬系統的同步設計

 

思考題

 

第9章雷達電子戰系統模擬模型校驗

 

9．1VV&A技術基本概念及方法

 

9．1．1基本概念

 

9．1．2一般方法

 

9．2模擬系統VV&A過程

 

9．2．1發展歷程

 

9．2．2模擬系統的VV&A過程模型與優化

 

9．2．3模擬系統校核與驗證方法和VV&A的自動化

 

9．3相控陣雷達系統的模型校驗

 

9．3．1相控陣雷達系統校模概述

 

9．3．2相控陣雷達系統模型校驗的主要方法

 

9．3．3相控陣雷達模擬系統內部模型的校驗

 

9．3．4相控陣雷達系統的威力校模

 

9．3．5相控陣雷達模擬系統的精度校模

 

9．3．6電子乾擾條件下相控陣雷達模擬系統的模型校驗

 

思考題

 

第10章雷達電子戰效果效能評估模型

 

10．1概述

 

10．2雷達電子戰效果評估模型

 

10．2．1雷達乾擾/抗乾擾效果基本評估準則

 

10．2．2遮蓋性乾擾效果評估指標模型

 

10．2．3欺騙性乾擾效果評估指標模型

 

10．3雷達電子戰效能評估模型

 

10．3．1系統效能的概念

 

10．3．2系統效能的架構

 

10．3．3系統效能的量度準則

 

10．3．4系統效能的數學模型

 

10．3．5雷達乾擾對地空導彈武器系統作戰效能模型

 

10．3．6雷達乾擾綜合效能

 

10．4相控陣雷達電子戰效果評估指標體系

 

10．4．1搜索階段評估指標

 

10．4．2截獲階段評估指標

 

10．4．3跟蹤階段評估指標

 

10．4．4失蹤與再截獲評估指標

 

10.4.5多假目標乾擾評估指標

 

思考題

 

參考文獻