反隐身飞机突防战术仿真

为研究体系作战条件下地基雷达组网和预警机结合探测隐身飞机能力,基于隐身飞机三维建模并计算雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS),分析了隐身飞机突防过程中不同时刻雷达探测性能变化情况。首先,采用专业软件建立了某型隐身飞机三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics, PO)计算了飞机RCS。其次,建立了雷达坐标系与飞机机身坐标系转换关系,计算了不同时刻机身坐标系中雷达照射角度。最后,通过构建隐身飞机突防模型,研究不同时刻地基雷达组网和预警机联合探测隐身飞机的雷达探测距离和探测概率变化情况。仿真结果表明,地基雷达组网和预警机能够有效利用隐身飞机侧向、后方和上方RCS较大(10～20 dB)的特点,其中,预警机最大探测距离达151 km,平均探测距离在80 km左右,地基雷达组网的平均距离探测为50 km左右,对隐身飞机具有良好探测能力。     

雷达低空探测问题

1.雷达低空探测的必要性近几年来国外比较成功的突防战例说明:低空或超低空突防是主要的突防手段,中东战争中以色列轰炸苏伊士运河大桥,以色列轰炸叙利亚导弹基地,英阿马岛之战中阿根廷用“飞鱼 AM—39”低空导弹击沉英国的现代化驱逐舰和大型运输船等都是低空或超低空突防极其成功的战例。这些战例说明低空和超低空突防确实是一种非常有效的手段。这是因为由于飞机性能的不断改进,使其可以在离地面十几米至几十米的高度上以亚音速沿地面飞行,这时探测雷达由于受地球曲率、地球遮蔽、多路径效应以及地物杂波或海杂波的影响,探测性能大为降低,发现距离近,敌机出现具有很大突然性。     

电子干扰条件下飞机突防方向研究

在低空突防作战中,防空系统对重要位置提供完全封闭的保护,进攻飞机需要穿越防空体系,如何提高飞机在威胁区的生存概率是当前研究的重点。在考虑地形遮蔽的基础上,建立雷达探测模型;综合考虑飞机在威胁区运动过程中RCS(Radar Cross Section)的变化,得到雷达探测概率指标;结合飞机在威胁区突防时间指标,构建了突防方向函数模型,并根据任务选择不同的突防方向。为配合飞机更好地执行作战任务,通过对雷达实施压制干扰,有效减小了雷达威胁等级。仿真结果表明,选择特定的突防方向,能提高飞机的生存概率;配合支援干扰,能使飞机避开雷达威胁,提高飞行器低空突防能力。     

战术机动对隐身飞机检测概率的影响研究

针对隐身飞机机动战术的应用问题,讨论了战术机动飞行对动态RCS 以及动态目标检测的影响。首先对某典型隐身飞机的外形进行了电磁建模,计算其全空域静态RCS,接着分别从俯仰、偏航以及滚转三个方面研究了机动飞行与雷达视线角的关系,最后建立了目标检测概率数学计算模型,利用MATLAB 编程仿真了隐身飞机采取不同机动后对动态RCS 序列及检测概率的影响,仿真结果表明隐身飞机采用战术机动时能够显著改变检测概率。该研究为隐身飞机采取战术机动突防手段提供了仿真理论和实验依据。     

电子干扰协同突防下航迹规划研究

随着雷达探测性能不断提升,电子干扰兵力支援下突防将是海军航空兵未来主要作战方式;而决定突防成功与否的一个关键因素又在于航迹规划的正确性和有效性。首先根据雷达距离方程和干扰方程建立干扰条件下雷达探测区域的数学模型,并在此基础上分析了支援干扰条件下的压制扇面;其次通过研究支援干扰条件下突防飞机的路径空间,提出了基于十边形的雷达探测区域近似方法;然后分析了突防飞机单路径点航迹有效性判断原则,并提出了基于A*算法的航迹生成步骤;最后结合战术仿真软件进行航迹规划模拟,验证了该方法的准确性和实效性。     

机载预警雷达电磁波传播多径效应研究

机载预警雷达覆盖方位广、平台远离地面，和地面雷达相比，电磁波传输多径效应与地面雷达地面相比更为严重，空域覆盖特别是低空与自由空间差异大。本文依据电波传播的基本理论，研究了不同极化、不同高度、不同发射频率和不同地表类型时多径效应对机载预警雷达空域覆盖的影响，并基于电磁波反射、传输理论阐明了仿真结果中的变化规律，为机载预警雷达设计提供指导和依据。最后，给出了利用不同发射频率和不同极化，空域覆盖受多径效应影响的差异性，进行协同探测增强雷达探测性能的结论。     

低空的威胁和海用雷达的对策

从海上低空和超低空突防给海用雷达构成了严重的威胁出发，阐述了海用雷达抗低空和超低空突防所采取的有效途径：发展低空补盲雷达；研制升空平台雷达警戒系统；提高雷达的低空和超低空性能；应用低空和超低空性能的雷达体制；采取提高雷达低空和超低空性能优良的综合措施。     

基于雷达成像的地面停留隐身飞机探测

隐身飞机的电磁散射特性和雷达成像是反隐身的重要研究内容。国内对隐身飞机散射特性的研究基本集中在雷达散射截面(RCS)的计算和分析方面,该文则侧重于对隐身飞机的合成孔径雷达(SAR)成像进行仿真和分析。RCS分析侧重于探测在空中飞行的隐身飞机,而SAR成像可用于探测停留在地面的隐身飞机。以F-22飞机为例,进行隐身飞机的SAR成像仿真,研究结果表明,目前美国的隐身飞机并不是全角度隐身的,用机载SAR成像雷达可以发现停留在机场上的隐身飞机。     

突防航迹规划中雷达探测盲区的快速生成算法

利用雷达探测盲区进行低空突防,能有效提高飞机生存概率,是飞机突防作战广泛采用的进攻手段。研究了地球曲率盲区和地形遮蔽盲区模型,提出了一种结合DEM的雷达探测盲区快速生成算法,并在此基础上采用A*算法将生成的雷达探测盲区用于飞机突防航迹规划。仿真结果表明了算法的快速有效,能直接应用于突防飞机航迹规划。     

远距离干扰飞机对地面警戒雷达的作战效能计算方法

本文新定义了地面警戒雷达受干扰后的探测距离、探测面积和预警时间，建立了便于描述的雷达战术效能指标，并给出了计算方法，继而通过电子干扰前后雷达效能的对比得到了远距离干扰飞机的作战效能。     

远距离干扰飞机对地面警戒雷达的作战效能计算方法

本文新定义了地面警戒雷达受干扰后的探测距离、探测面积和预警时间,建立了便于描述的雷达战术效能指标,并给出了计算方法,继而通过电子干扰前后雷达效能的对比得到了远距离干扰飞机的作战效能。     

组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。     

地面对空情报三坐标雷达技术发展研究

文中介绍了地面对空情报三坐标雷达的主要技术发展历程,以及国外典型雷达的发展过程、现状及特点。在当今复杂电磁环境中,地面情报雷达任务从以前只是对飞机、直升机、无人机等目标探测向隐身飞机、临近空间目标和战术弹道导弹探测方向发展,针对新军事需求,从雷达系统角度,重点介绍地面对空情报三坐标雷达后续技术发展。     

红外、雷达协同探测跟踪模型

雷达一直是战场进行目标跟踪识别的重要传感器,但是由于雷达在工作时要向空中辐射大功率电磁波,因而易遭受"电子对抗、反辐射导弹、隐身飞机和超低空突防"这"四大威胁"的攻击.和雷达不同,红外探测系统通过接收目标辐射源的电磁辐射进行探测和定位,因而不易被侦察或定位,具有强的抗干扰能力;此外,红外系统还可以获得目标的图像特征可进行目标识别.红外、雷达配合使用可成为相互独立又彼此补充的探测跟踪手段,本文中给出了红外探测系统与雷达协同探测的目标跟踪仿真模型.     

军用雷达技术呼唤发展

根据现代战争的突发性、立体性和区域不确定性使攻防界线模糊,作战方向多变,战争形态复杂,从而对武器装备提出了新要求.这些要求是:一要提高远程攻击跨区域作战能力;二要提高精确制导和精确打击能力;三要提高野战环境的适应能力;四要提高机动能力;五要提高联合作战能力.这五种能力都与雷达技术性能息息相关.军用雷达的发展方向是:加强远程警戒、精确制导、防空制导、反潜反舰的能力,真正拥有一批克敌制胜的先进装备.此外,在现代雷达威胁中最突出的表现为四个方面:低可观察目标(隐身目标);反雷达导弹(ARM);低空和超低空智能目标突防与超高空(雷达天线盲区)突防以及先进的综合电子干扰和反干扰.为此,雷达界正在发展和开拓新的雷达技术,提高雷达性能和降低雷达在军用中的脆弱性,增强雷达生存能力.     

飞机尾流的脉冲多普勒雷达探测性能分析

针对晴空、降雨条件下飞机尾流的脉冲多普勒雷达探测问题,研究了飞机尾流RCS和多普勒速度谱特性,导出了飞机尾流探测的雷达方程及其可检测性因子的解析表达式。在此基础上研究了X、C、S、L波段雷达的飞机尾流探测性能,并与隐身飞机的雷达探测性能进行了比较研究。结果表明：对于散射率为-90 dBsm/m~-70 dBsm/m的飞机尾流,其探测距离可从十几千米到100千米以上;在雷达反射率因子为10 dBZ~40 dBZ的降雨环境中,尾流探测性能一般优于隐身飞机探测,其探测距离可达到隐身飞机探测距离的2倍以上。     

雷达网低空探测能力评估方法

针对雷达网反低空、超低空突防的低空探测能力评估的需求,在综合分析雷达网低空探测威力和地形、地物影响的基础上,提出了一种基于数字地图的雷达网低空探测能力评估方法,即运用各高度层飞机的飞行区域面积和雷达网的飞行区域探测面积进行综合性的定量描述,最后进行了程序设计并给出了仿真结果。     

国外雷达系统升级改造的趋势及研究

新型空袭兵器的不断问世和先进反雷达技术的广泛应用,使预警探测雷达的生存与发展面临严峻的挑战。为使雷达能满足现代作战需要,适应日趋复杂的作战环境,改善目前落后于反雷达的状况,摆脱"四大威胁"(即反辐射导弹、目标隐身技术、低空超低空突防和先进的综合性电子干扰),国外军事技术先进的国家积极采取对策,加紧对雷达的升级改造。文中主要叙述了美国近年来导弹预警雷达、常规军用雷达的升级改造措施,并全面详细地总结了国外雷达升级改造的特点,为国内相关部门在这一技术领域的研究提供参考。     

基于电子压制的不可穿越区域低空突防方法

在战斗机低空突防过程中,防止敌方发现我机或使敌难以发现和跟踪我方飞机,是运用电子干扰设备压制敌警戒、引导和目标指示雷达的主要目的.首先建立了有源电子压制数学模型.研究了压制后对威胁空间的影响.然后基于突防飞机的需求建立了满足突防的压制条件.仿真表明了电子压制模型的正确性,该方法对敌方火力威胁区域的航迹规划提供了理论依据.     

规避机动对雷达检测概率的影响研究北大核心CSCD

飞机突防时,常采用战术规避机动以提高突防效率和生存概率。文中研究了两种常用规避机动(水平急转弯机动和蛇形机动)对检测概率的影响。首先基于飞行动力学原理建立了机动航迹模型,解算出机动飞行时雷达视线角的变化情况;然后根据视线角的变化获取飞机的动态RCS序列;最后结合起伏目标的检测原理,利用SwerlingⅠ分布计算出了雷达瞬时检测概率。该仿真结果可以为飞机规划突防航迹提供理论参考。