论文摘要
现代机载武器性能的提升和战场环境的复杂化,对机载火控雷达的要求越来越高。为使战机具有“先敌发现,先敌攻击,先敌摧毁”的能力以夺取战场制空权,机载火控雷达在过去的几十年里发展迅猛,如今已成为现代空军执行空战任务、取得制空权的过程中不可或缺的重要装备。有源相控阵等先进技术的应用使得机载火控雷达功能扩展、性能提升,但也加剧耗费了有限的雷达资源。因此,研究如何实现雷达资源的最佳调度管理,如何合理地兼顾多任务和数据率要求以发挥出雷达最大的整体效能,就显得至关重要。本文以现有的相控阵雷达资源管理方法和模型为立足点,以机载火控雷达独特的工作模式管理和功率管理技术为着眼点,结合实战应用,从技术、战术两个角度,深入分析了工作模式管理和功率管理的基本原理,进而从理论层面提出了相应的资源管理方法,从工程应用层面建立了相对完善的仿真模型,并针对典型战情进行仿真验证。全文主要内容共分为四个部分:首先,阐述了课题研究的背景和意义,从工作模式管理、功率管理和机载雷达仿真技术三个方面分别介绍了相关问题的研究现状,并对全文的主要工作和结构安排进行概括性说明。其次,研究了机载火控雷达工作模式管理方法并建模。首先根据信号样式,对三种重频模式下搜索/截获与跟踪的信号处理过程进行建模;然后从作战模式角度,对空-空和空-面两种态势下的典型工作模式进行分析和建模;最后结合战术应用背景,对工作模式的使用策略和典型参数进行建模,从而建立了相对完善的机载火控雷达工作模式管理模型。随后,研究了机载火控雷达功率管理的仿真实现方法并建模。论述了功率管理的基本原理,分析截获形成的“五域”条件,进而给出截获概率的一般表达式,并从雷达体制和目标类型两个角度分析了影响截获概率及功率管理策略的因素。随后重点设计了功率管理的四步实现流程并建立仿真模型,总结出一种可行的机载火控雷达功率管理实现方法。最后,通过对两种战情想定下的功率管理建模仿真,对典型工作模式及其功率管理模型进行仿真研究。将目标类型和雷达体制交叉组合,选取出四种具有代表性的工作模式,分别建立功率管理模型,再根据已建立的工作模式使用策略模型,给出空-空和空-地两种情况下的典型战情想定,并对其全程的功率管理进行仿真。结果表明,本文所提的功率管理实现方法是可行且有效的。本文针对机载火控雷达的工作模式管理和功率管理技术进行了分析和研究,提出了一种机载雷达功率管理实现方法,建立了相对完善的机载火控雷达数学模型和仿真模型,并针对设定的典型场景进行仿真,验证了方法的有效性。本文的研究成果完善了雷达电子战建模仿真的理论体系,为机载火控雷达的发展提供技术储备,并能为相关对抗仿真评估系统提供模型支撑。