雷达网检测概率计算及性能评估

基于雷达方程,推导了任意虚警概率下的目标距离、雷达散射截面积、检测概率与脉冲积累数之间的关系,建立了一种高精度的雷达检测概率计算模型.根据该检测概率模型,提出了评估雷达网综合检测性能的方法.研究成果既可用于防御方对雷达网的优化部署,也可用于进攻方的突防路径规划.仿真结果验证了模型和方法的有效性.     

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。     

雷达目标特征数据库在雷达组网仿真上的应用

传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储在数据库中建立雷达目标特征数据库。建立了雷达组网仿真系统,系统由主控计算机、雷达目标特征数据库、若干雷达站组成。仿真结果表明:利用雷达目标特征数据库获得雷达在每个时刻观察的RCS比传统的把飞行器RCS当成常数,进行雷达组网仿真,仿真结果更接近实际的情况;通过多个雷达组成雷达网进行数据融合共同探测目标,可以大大提高雷达对目标的检测概率。     

典型突防飞行目标RCS特性研究

雷达散射截面(RCS)是预警雷达感知和识别目标最重要和最基本的信息源,文中首先对典型突防飞行器目标F-22、X-51A的电磁散射特性进行了分析计算;然后,基于全空域RCS数据库构建了雷达对隐身飞行器的预警探测、检测数学模型,对目标动态RCS特性对雷达探测、检测能力进行量化效能评估.研究结果为隐身/反隐身作战效能评估提供...     

SOJ干扰下雷达网检测性能分析

通过建立SOJ干扰时雷达的检测概率分布模型,研究了雷达网在秩K准则和Neyman-Pearson准则时检测概率分布,仿真了不同准则时雷达网的检测概率分布图,分析比较了以上2种融合准则的融合性能.通过仿真发现,雷达网检测概率分布图克服了传统方法利用单个空间位置检测概率描述雷达网性能的局限性,并且为干扰下雷达网融合准则的选取提供了一个更全面、更直观的参考.     

基于探测概率的雷达网反隐身开关机模型

为提高雷达网对隐身目标的战术对抗能力,根据隐身飞机的特点,提出主战方向角概念。由主战方向角和雷达与目标的相对位置来计算雷达对隐身目标的探测概率。按照隐身目标航迹经过的每个网格,建立了基于探测概率的雷达网开关机模型,并在每个网格内选取主战雷达和助战雷达。仿真结果表明,该模型可以快速准确地评估雷达网搜索目标的能力,并为指挥员对雷达网内各部雷达进行有序的实时指挥提供有价值的参考。     

干扰条件下飞机对雷达网的突防能力

雷达网的广泛应用,增大了飞机的突防难度。突防飞机在有效的干扰下才能进行成功的突防作战。分析了干扰条件下雷达的接收信干比,建立了干扰条件下雷达网对突防飞机的检测概率模型和突防飞机的生存概率模型,可为在干扰下对雷达网进行突防作战提供参考。     

联合作战条件下攻击机突防能力的概率模型研究

本文针对现代高技术战争中的联合作战形式 ,基于电子战环境下防空预警网检测概率方法 ,建立了在远距支援干扰和自卫或随队干扰下 ,单部雷达电磁波被截获的概率模型、飞行器突防单部雷达的数学模型以及在联合作战条件下攻击机对地面防空预警网突防能力的计算模型 ,为联合突防作战、作战效果评估及虚拟训练提供了模型参考。     

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。     

基于OPDL的雷达组网系统建模仿真

本文建立了复杂环境下雷达网的OPDL模型，接着以雷达网分布式目标检测性能分析为背景，运用所建立的雷达网OPDL模型进行了仿真实验。研究表明，基于OPDL的雷达组网系统建模仿真是一种分析、评价雷达网系统的有效途径。     

长基线统计MIMO雷达检测性能研究

为了充分利用统计多输入多输出(MIMO)雷达的空间分集能力,研究了长基线(天线间距与目标探测距离可比拟)统计MIMO雷达的检测方法和性能。首先,根据雷达方程给出了长基线统计MIMO雷达探测目标时各信道的信号模型;然后,根据Neyman-Pearson准则推导了长基线统计MIMO雷达的似然比检测器;最后,从检测概率和威力覆盖两个方面对长基线统计MIMO雷达的检测性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在一定条件下长基线统计MIMO雷达的检测性能优于短基线(天线间距与目标探测距离相比可忽略不计)统计MIMO雷达。研究结果对统计MIMO雷达的系统设计、天线布置和实际应用等研究具有重要的参考价值。     

高分辨雷达目标检测方法研究

高分辨雷达较低分辨雷达能够提供较多的目标结构信息,但是由于其目标回波和杂波的特殊性,信号检测也存在着一些新的技术问题。本文分析了高距离分辨雷达目标和杂波的回波特性,给出了回波模型,在此基础上分析了非瑞利杂波背景下高距离分辨雷达的检测方法,并进行了仿真验证,结果表明采用TM—CFAR与M／N检测相结合的方法可以很好的利用...     

距离扩展目标极化检测的比较研究

针对非起伏目标和瑞利起伏目标的单脉冲检测问题,建立了距离扩展目标的极化检测模型,导出了相应的极化检测器及其检测性能的解析表达式。在此基础上研究了雷达带宽、目标回波极化和目标径向尺度估计误差对检测性能的影响,并将本文的检测算法与二进制积累极化检测算法进行了比较研究。主要结论有:在特定的信噪比条件下,存在最佳带宽使得瑞利目标检测概率最大;窄带条件下确定极化和随机极化目标的检测性能差异较为显著,大带宽条件下二者检测性能相差约13dB;相对于过高估计目标径向尺度的情况,瑞利目标检测性能对目标径向尺度的过低估计更为敏感;二进制积累检测性能一般不及径向积累检测,但其性能差异较小。      

组网雷达检测概率研究

分析了单部雷达对非起伏目标和起伏目标（Swerling Ⅰ～V）的检测概率与检测因子的关系,对多部雷达的检测概率进行融合,研究并比较了组网雷达与单部雷达的检测概率及检测范围.对基于单脉冲雷达和多脉冲积累雷达的检测概率仿真分析表明,在一定的虚警概率下,组网雷达提高了对目标的检测概率,相同的发现概率下的组网探测距离大于单部雷达探测距离.     

干扰条件下雷达探测距离的建模和分析

雷达的一个重要指标是雷达探测目标的距离，采用表示平均单个脉冲信噪比和接收机匹配损耗对检测距离的影响的检测因子，可使检测距离的计算过程简化，由此建立的干扰条件下雷达作用距离的数学模型，可对自卫干扰和远距离支援干扰同时存在情况进行干扰距离的计算，并可分析雷达采用反干扰措施如低旁瓣、频率捷变对雷达检测距离提高的效能。     

Rake‐Based Cellular Radar Receiver Design for Moving Target Detection in Multipath Channel

In this paper, we design a rake‐based cellular radar receiver (CRR) scheme to detect a moving target located in a multipath environment. The modules of Doppler filter banks, threshold level test, and target detection module are newly introduced into the conventional rake receiver so that it can function as a radar system. The proposed CRR tests the Doppler‐shift frequency and signal‐to‐noise ratio of the received signal against predefined threshold levels to determine detection and then calculates target velocities and ranges. The system performance is evaluated in terms of detection probability and the maximum detection range under a Nakagami‐n channel that reflects the multipath environment.     

隐身飞机随机抖振对雷达检测性能的影响

针对实战中隐身飞机随机抖振会影响雷达检测性能的问题,提出了一种基于正态分布的随机抖振模型。采用侧站盘旋模型和坐标系转换关系解算了视线姿态角,利用姿态角抖振方差和抖振强度的线性关系,设定了三类不同的抖振强度以修正视线姿态角。结合雷达距离方程和检测概率公式,分别得到了不同抖振强度下雷达探测距离和检测概率在时间序列上变化的仿真结果,并对雷达累积检测概率进行了分析。结果表明:隐身飞机随机抖振能够对雷达的检测性能产生影响,且抖振幅度越强,雷达检测、识别目标的难度会更大。     

基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测

针对传统体制雷达对高速运动目标不能进行长时间有效相参积累检测问题,该文提出了一种基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测方法。该方法利用MIMO噪声雷达在短时间内输出的多路回波数据进行相参并行处理来取代回波数据的长时间相参积累检测,以避免距离走动,径向速度变化以及反射截面积(RCS)快起伏等非平稳因素对目标检测的影响,有效实现了多个高速运动目标的无模糊检测。仿真结果验证了MIMO噪声雷达在高速运动目标检测方面的优越性。     

宽带和窄带雷达在噪声中的检测性能比较

宽带雷达相比于窄带雷达具有更高的距离分辨率,因此目标起伏较小。分析了宽带无起伏目标模型,宽带瑞利起伏目标模型和宽带莱斯起伏目标模型的宽带和窄带雷达的回波特性,并推导了它们在高斯白噪声中的检测概率。检测性能曲线表明,在高检测概率时,宽带雷达比窄带雷达具有更好的检测性能;但是随着雷达分辨率的提高,宽带雷达能量积累检测器的积累损失也增加,这个因素使得当雷达带宽增加到一定程度后宽带雷达相对于窄带雷达在检测方面的优势失去意义。     

一种多基地雷达检测概率的全局优化方法

提出一种多基地雷达检测概率的全局优化方法.首先讨论在多个接收站具有不同接收信噪比的条件下,对接收站判决进行融合后,目标总的检测概率和虚警概率的变化;然后以目标总的检测概率为目标函数,对各个接收站的恒虚警率检测门限进行调整,实现了多基地雷达检测概率的优化.