任务级雷达建模与仿真技术研究

论文摘要

在复杂电磁环境下,研究雷达体系对抗的作战方法并评估体系作战效能有着迫切的需求。相对于单平台对抗仿真,任务级仿真的主要问题在于繁多的作战实体和复杂的交互态势。根据不同的作战想定,仿真系统可以灵活地组合不同的仿真模型,并建立正确的交互,因而任务级仿真对于模型重用性和系统可扩展性有着更高的要求。本文根据项目研究内容,综合考虑雷达、干扰机、飞机、导弹、指挥机构等各种战场要素,首先对任务级雷达对抗仿真系统进行研究,提出了基于BOM的设计方法;然后根据体系对抗中的雷达交互关系,总结了雷达外部交互集合,建立了雷达交互模型和功能模型;最后,给出了雷达仿真软件的开发方法,并在工程实践中得到成功应用。本文主要内容包括三个部分,具体安排如下:第一部分研究了基于BOM的雷达对抗仿真系统设计方法。首先分析了BOM基本原理,包括BOM模板结构、体系结构的基本内容,介绍了BOM组合特性,给出了BOM应用方法;然后根据任务级雷达对抗仿真需求,提出了雷达对抗仿真系统的框架结构和基于模型的层次化开发方法。第二部分建立了任务级仿真的雷达模型。根据雷达与其他战场要素的交互关系,给出了雷达外部交互集合和交互效果描述方法,建立了雷达交互模型;基于雷达内部功能模块及其交互关系分析,建立了控制中心、相控阵天线、信号处理、数据处理等数学模型;结合工程需求,分析了密集多假目标对雷达CFAR检测的干扰效果,建立了雷达仿真模块处理密集多假目标干扰的功能仿真模型,从而提高了任务级仿真系统中雷达模型的运行效率。第三部分给出了雷达仿真软件的开发方法和软件实现。首先介绍软件开发部分,包括软件需求和软件设计,然后介绍了软件实现及测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 仿真支撑技术
• 1.2.2 电子战仿真技术
• 1.3 本文结构
• 第二章 基于BOM 的雷达对抗仿真系统设计
• 2.1 BOM 开发方法
• 2.1.1 BOM 模板结构
• 2.1.2 BOM 体系结构
• 2.1.3 BOM 组合
• 2.1.4 BOM 应用方法
• 2.2 任务级雷达对抗仿真需求分析
• 2.2.1 作战力量分析
• 2.2.2 作战交互分析
• 2.2.3 仿真方法分析
• 2.3 雷达对抗仿真系统设计
• 2.3.1 系统框架设计
• 2.3.2 基本模型设计
• 2.3.3 复合模型设计
• 2.3.4 联邦与联邦成员设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 任务级雷达建模技术研究
• 3.1 雷达交互模型
• 3.1.1 雷达模型外部交互集合
• 3.1.2 空中目标信息交互模型
• 3.1.3 武器攻击交互模型
• 3.1.4 干扰参数交互模型
• 3.2 雷达功能模型
• 3.2.1 功能模块分析
• 3.2.2 控制中心模型
• 3.2.3 相控阵天线模型
• 3.2.4 信号处理模型
• 3.2.5 数据处理模型
• 3.3 密集多假目标干扰效果模型
• 3.3.1 CA-CFAR 原理
• 3.3.2 多假目标对于CA-CFAR 检测的影响
• 3.3.3 多假目标干扰下的CA-CFAR 检测曲线
• 3.3.4 干扰效果模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 雷达仿真软件开发与实现
• 4.1 雷达功能仿真软件开发
• 4.1.1 软件需求
• 4.1.2 软件设计
• 4.2 软件实现与测试
• 4.2.1 软件实现
• 4.2.2 软件测试
• 4.3 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果