机载雷达性能评估与协同探测方法研究

摘要

现代雷达面临的战场环境越来越复杂，目标种类、数量越来越多，而且还面临着隐形目标和电子干扰等严重威胁。为了适应现代的战场环境，可以采用两种应对方法，分别是提高单部雷达的性能和多雷达协同探测。因此开展机载雷达性能评估与协同探测方法的研究具有重要意义。机载雷达的系统设计受到平台载重、安装尺寸、电源功率等一系列因素的限制，系统的设计需要在多个参数之间进行折衷，并且多普勒扩散的地杂波也会对检测性能造成影响，因此比地面雷达的设计更为困难。提出了机载雷达性能评估的完整流程，适用于杂波背景下的机载雷达性能估计，对机载雷达的系统设计具有一定的参考价值。在承担边境防空警戒任务时，需要警戒的区域通常较为广阔，为了实时、无缝地对重点区域进行警戒，需要多部雷达进行协同，共同完成对重点区域的探测覆盖。针对机载雷达协同区域覆盖问题，提出了一种基于角度搜索的航路规划算法，依据实时覆盖率最大原则给出了机载雷达协同探测时的航线。并针对鼓励载机直线飞行导致警戒区域覆盖率下降的问题，提出了两种优化方法。最后通过仿真实验说明了所提算法及优化方法的有效性。
　　本研究主要内容包括：⑴机载雷达性能评估方法的研究。首先分析了机载雷达杂波的信号模型与仿真方法，然后给出了波位设计与噪声背景下的雷达探测威力评估方法，最后介绍了机载雷达的一些性能参数的计算方法，并提出了机载雷达性能评估的完整流程，以2/4准则进行说明，可以评估在杂波背景下的性能改善。⑵机载雷达协同区域覆盖方法的研究。首先分析了已有的航路规划算法必须应用于飞机有确定的飞行终点的情况下，无法适用于多机协同区域覆盖。针对这个问题提出了一种基于角度搜索的航路规划方法，既可以为多部载机规划出合理的航线，又可以在载机燃油耗尽、故障或被敌方击落等突发状况下实时调整航线。最后针对鼓励载机直线飞行导致警戒区域覆盖率下降的问题，提出了两种优化方法，并通过仿真实验证明了所提航路规划方法及其优化方法的有效性。⑶机载雷达协同探测下的检测性能分析。首先分析了传统的分布式检测的原理与准则的选取，然后以机载雷达协同区域覆盖的情况为例仿真说明了传统的分布式检测可以有效提高整个警戒区域的检测性能。最后分析并仿真验证了基于 MIMO的分布式检测方法可以进一步提高检测性能。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第二章 机载雷达系统仿真与性能评估

2.1引言

2.2机载雷达杂波仿真方法

2.3机载雷达系统性能评估方法

2.4仿真实验

2.5本章小结

第三章 机载雷达协同区域覆盖方法研究

3.1引言

3.2 A*算法

3.3基于角度搜索的航路规划方法

3.4基于角度搜索的航路规划方法的改进

3.5仿真结果及分析

3.6本章小结

第四章 机载雷达协同探测检测性能分析与仿真

4.1引言

4.2虚警概率及检测概率计算模型

4.3传统的分布式检测

4.4基于MIMO的分布式检测

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

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