現(xiàn)代雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)建模與仿真

第1章 緒 論 1
1.1 概述 1
1.1.1 雷達電子戰(zhàn)概述 1
1.1.2 雷達電子戰(zhàn)的作用 3
1.1.3 雷達電子戰(zhàn)仿真的現(xiàn)實需求 4
1.2 現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的發(fā)展 6
1.2.1 雷達系統(tǒng)的發(fā)展歷程 6
1.2.2 現(xiàn)代雷達系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 7
1.2.3 典型現(xiàn)代雷達探測技術(shù) 8
1.3 雷達對抗技術(shù)的發(fā)展 11
1.3.1 雷達對抗技術(shù)的發(fā)展歷程 11
1.3.2 雷達對抗技術(shù)的發(fā)展趨勢 12
1.4 雷達電子戰(zhàn)仿真實現(xiàn) 14
1.4.1 雷達電子戰(zhàn)仿真方法 14
1.4.2 雷達電子戰(zhàn)仿真的一般步驟 17
1.4.3 雷達電子戰(zhàn)仿真模型及其校驗 19
1.4.4 典型的雷達電子戰(zhàn)仿真系統(tǒng) 21
第2章 雷達目標特性與電磁環(huán)境的建模與仿真 24
2.1 概述 24
2.2 仿真系統(tǒng)中的信號表示和采樣率 24
2.3 自由空間目標運動特性建模與仿真 25
2.3.1 自由空間目標運動基本方程 25
2.3.2 自由空間目標運動參數(shù)解算 27
2.3.3 自由空間目標運動特性仿真 28
2.4 雷達目標特性模型 30
2.4.1 目標RCS模型 30
2.4.2 極化特性模型 33
2.4.3 目標角閃爍模型 35
2.4.4 目標高分辨模型 37
2.5 大氣傳輸效應(yīng)模型 40
2.5.1 對流層折射模型 40
2.5.2 對流層吸收模型 41
2.5.3 云、雨、霧、雪損耗模型 42
2.6 多徑傳輸效應(yīng)模型 45
2.6.1 多徑效應(yīng)對測角的影響 45
2.6.2 多徑幾何關(guān)系求解 47
2.6.3 多徑效應(yīng)的回波模型 48
2.7 地/海面散射系數(shù)模型 48
2.7.1 海面散射系數(shù)的影響因子 48
2.7.2 海面散射系數(shù)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?51
2.7.3 陸地散射系數(shù)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?52
2.8 雷達雜波統(tǒng)計特性模型 54
2.8.1 雜波幅度統(tǒng)計模型 54
2.8.2 雜波譜特性模型 59
2.9 地基雷達雜波仿真 66
2.9.1 相關(guān)隨機序列的模擬 66
2.9.2 基于高斯分布的地基雷達雜波仿真 71
2.9.3 基于非高斯分布的地基雷達雜波仿真 74
2.10 機載雷達雜波仿真 77
2.10.1 相干雜波信號模型 79
2.10.2 機載雷達相干雜波仿真實例 81
第3章 無源干擾的建模與仿真 84
3.1 概述 84
3.2 箔條云的擴散模型 84
3.2.1 大氣層內(nèi)箔條云的擴散模型 84
3.2.2 外大氣層箔條云的擴散模型 86
3.3 箔條云的極化散射模型 101
3.3.1 箔條偶極子的極化散射模型 101
3.3.2 箔條云散射截面 105
3.4 箔條云的功率譜模型 108
3.4.1 轉(zhuǎn)動偶極子的極化散射矩陣 109
3.4.2 散射矩陣元的功率譜和交叉功率譜 111
3.4.3 均勻和水平取向箔條云回波功率譜的數(shù)值結(jié)果 114
3.5 箔條云回波仿真 118
3.5.1 外大氣層箔條云的雷達散射模型 118
3.5.2 外大氣層箔條云窄帶回波仿真 120
3.5.3 箔條云干擾效果分析 125
第4章 先進有源干擾的建模與仿真 130
4.1 概述 130
4.2 DRFM的工作原理與數(shù)學模型 131
4.2.1 DRFM系統(tǒng)組成與實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 131
4.2.2 DRFM的性能分析 134
4.3 間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾的建模與仿真 138
4.3.1 工作原理與數(shù)學建模 139
4.3.2 間歇采樣轉(zhuǎn)發(fā)干擾效果的理論與仿真分析 148
4.3.3 假目標的補償及其仿真分析 159
4.4 間歇采樣循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)干擾建模與仿真 164
4.4.1 重復轉(zhuǎn)發(fā)干擾 164
4.4.2 逐次循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)干擾 168
4.5 針對恒虛警檢測的多假目標干擾建模與仿真 172
4.5.1 對均值CFAR檢測的多假目標干擾方法 172
4.5.2 關(guān)鍵參數(shù)的推算 173
4.5.3 仿真實驗與結(jié)果分析 177
4.6 移頻干擾的建模與仿真 178
4.6.1 移頻干擾的理論基礎(chǔ) 178
4.6.2 移頻干擾的實現(xiàn)與數(shù)學建模 179
4.6.3 改進的移頻干擾建模與仿真 181
第5章 相控陣雷達建模與仿真 187
5.1 概述 187
5.2 典型的相控陣雷達系統(tǒng) 188
5.2.1 P波段預警雷達 188
5.2.2 X波段地基雷達 189
5.2.3 “宙斯盾”雷達（AN/SPY-1） 190
5.2.4 “愛國者”雷達（AN/MPQ-53） 191
5.3 相控陣雷達仿真常用的坐標系及其轉(zhuǎn)換 191
5.3.1 相控陣雷達仿真涉及的坐標系 192
5.3.2 各種坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 193
5.4 相控陣天線建模與仿真 195
5.4.1 平面相控陣天線分析 195
5.4.2 相控陣天線方向圖的實時仿真 197
5.4.3 相控陣天線方向圖仿真實例 205
5.5 信號產(chǎn)生和信號處理建模與仿真 209
5.5.1 信號產(chǎn)生模型 209
5.5.2 信號處理模型 213
5.6 數(shù)據(jù)處理建模與仿真 224
5.6.1 相控陣數(shù)據(jù)處理主要工作模式及處理流程 225
5.6.2 航跡管理 226
5.6.3 航跡關(guān)聯(lián) 228
5.6.4 目標跟蹤算法 233
5.7 相控陣雷達搜索管理建模與仿真 253
5.7.1 相控陣雷達監(jiān)視空域模型 253
5.7.2 相控陣雷達波位編排模型 256
5.8 相控陣雷達任務(wù)調(diào)度建模與仿真 258
5.8.1 影響調(diào)度策略的主要因素 258
5.8.2 相控陣雷達調(diào)度的分類 259
5.8.3 多模板調(diào)度建模與仿真 261
5.8.4 自適應(yīng)調(diào)度建模與仿真 262
第6章 合成孔徑雷達建模與仿真 265
6.1 概述 265
6.2 SAR建模與仿真基礎(chǔ) 267
6.2.1 SAR成像基本原理 268
6.2.2 SAR回波模型 270
6.2.3 SAR成像算法 272
6.3 極化SAR建模與仿真 276
6.3.1 極化SAR的基本工作方式 276
6.3.2 極化SAR雜波回波模型 279
6.3.3 極化SAR的成像算法 281
6.3.4 仿真實例 283
6.4 干涉SAR建模與仿真 289
6.4.1 干涉SAR的基本原理 289
6.4.2 三孔徑干涉SAR運動目標回波模型 289
6.4.3 固定地物雜波對消處理 291
6.4.4 動目標檢測、定位與測速 294
6.4.5 仿真實例 295
6.5 對抗條件下SAR建模與仿真 298
6.5.1 SAR對抗概述 298
6.5.2 SAR有源壓制性干擾建模與仿真 300
6.5.3 SAR有源欺騙性干擾建模與仿真 304
6.5.4 SAR無源干擾建模與仿真 317
第7章 脈沖多普勒雷達導引頭建模與仿真 319
7.1 引言 319
7.2 回波信號建模與仿真 320
7.2.1 坐標系的定義與轉(zhuǎn)換 320
7.2.2 雷達信號模型 321
7.2.3 雜波信號模型 322
7.2.4 接收機噪聲模型 322
7.2.5 其他模型 323
7.2.6 目標特性模型 325
7.2.7 雷達導引頭接收信號仿真流程 329
7.3 信號處理和數(shù)據(jù)處理的建模與仿真 330
7.3.1 信號檢測 331
7.3.2 速度跟蹤模塊 333
7.3.3 角跟蹤模塊 335
7.3.4 數(shù)據(jù)處理模塊 336
7.3.5 仿真實驗與結(jié)果分析 337
7.4 脈沖多普勒雷達導引頭動態(tài)仿真研究 339
7.4.1 制導模型 339
7.4.2 動態(tài)仿真實驗與結(jié)果分析 341
7.5 干擾條件下脈沖多普勒雷達導引頭建模與仿真 346
7.5.1 壓制式干擾 346
7.5.2 欺騙式干擾 348
7.5.3 動態(tài)仿真實驗與結(jié)果分析 354
第8章 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)分布式仿真 359
8.1 概述 359
8.2 分布交互仿真的發(fā)展歷史 359
8.3 高層體系結(jié)構(gòu) 360
8.3.1 HLA術(shù)語 360
8.3.2 HLA組成 361
8.3.3 運行支撐環(huán)境 362
8.4 雷達電子戰(zhàn)分布式仿真實例 363
8.4.1 彈道導彈攻防對抗系統(tǒng) 363
8.4.2 聯(lián)邦與聯(lián)邦成員 363
8.4.3 聯(lián)邦管理 364
8.4.4 聯(lián)邦對象模型 365
8.4.5 發(fā)布與訂購 369
8.4.6 數(shù)據(jù)分發(fā)管理與對象注冊 370
8.4.7 時間管理 372
8.4.8 聯(lián)邦同步 378
第9章 雷達電子戰(zhàn)效果效能評估模型 382
9.1 概述 382
9.2 雷達電子戰(zhàn)效果效能評估基本方法 382
9.2.1 雷達干擾/抗干擾效果基本評估準則 382
9.2.2 遮蓋性干擾評估指標和方法 384
9.2.3 欺騙性干擾評估指標和方法 390
9.2.4 武器系統(tǒng)效能評估的基本方法 391
9.3 雷達電子戰(zhàn)效果及效能評估的特點與分析 397
9.3.1 評估研究的特點 398
9.3.2 評估指標體系的簡化和評估指標空間的概念 401
9.3.3 相控陣雷達干擾效果與抗干擾性能評估指標空間分析 401
9.4 雷達電子戰(zhàn)效果評估指標體系 403
9.4.1 搜索階段評估指標 404
9.4.2 截獲階段評估指標 404
9.4.3 跟蹤階段評估指標 405
9.4.4 失蹤與再截獲評估指標 407
9.4.5 多假目標干擾評估指標 407
第10章 現(xiàn)代雷達電子戰(zhàn)仿真與評估系統(tǒng)實例 409
10.1 導彈防御相控陣雷達電子戰(zhàn)仿真評估系統(tǒng) 409
10.1.1 概述 409
10.1.2 幾種典型的雷達電子戰(zhàn)仿真評估系統(tǒng)實例 409
10.1.3 仿真評估系統(tǒng)應(yīng)用 415
10.2 防空作戰(zhàn)雷達電子戰(zhàn)仿真系統(tǒng) 420
10.2.1 概述 420
10.2.2 防空雷達電子戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的組成和功能 421
10.2.3 防空雷達電子戰(zhàn)仿真系統(tǒng)應(yīng)用 428
10.3 SAR電子戰(zhàn)仿真系統(tǒng) 431
10.3.1 概述 431
10.3.2 干擾仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和功能原理 431
10.3.3 SAR干擾仿真系統(tǒng)應(yīng)用 435
參考文獻 441