复杂电磁环境下复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法

摘要

本发明实施例公开了一种复杂电磁环境下复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法，其包括：S1、确定影响复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率的因素；S2、分别创建各个概率影响因子各自对应的概率仿真模型；S3、创建复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真模型以获取对应的仿真结果。本发明可为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估分析提供方法依据。

说明书

技术领域

本发明涉及战术导弹运用仿真技术领域，尤其涉及一种复杂电磁环境下复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法。

背景技术

被动雷达与红外复合制导舰空导弹是同时采用被动雷达制导与被动红外制导的复合制导舰空导弹。复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估是舰空导弹防空热点问题之一。为有效评估复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率，需要提出复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估方法，对于衡量复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标能力至关重要。

目前，对复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估方法的研究成果较少见。

发明内容

基于此，特提出了一种复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法，可为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估分析提供方法依据。

一种复杂电磁环境下复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法，其特征在于，包括：

S1、确定影响复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率的因素，所述因素至少包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率影响因子、复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率影响因子、复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率影响因子以及复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率影响因子；

S2、分别创建各个概率影响因子各自对应的概率仿真模型；

S3、创建复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真模型以获取对应的仿真结果。

可选的，在其中一个实施例中，所述各个概率影响因子各自对应的概率仿真模型包括：与复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率影响因子对应的复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率仿真模型、与复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率仿真模型、与复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率仿真模型以及与复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率仿真模型；

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

根据雷达方程和雷达接收原理，雷达接收到的目标回波信号功率S表示为：

式中，P

G

接收机内部噪声表示为服从(0，σ

N

式中，K＝1.38×10

在理想情况下，雷达接收机接收到的单个脉冲的信噪比为：

在复杂电磁环境中将在我雷达接收机内所产生的干扰信号，看作为一个辐射源；假设复杂电磁环境中有m个辐射源，都在雷达接收机中产生干扰信号，第j个干扰源产生的干扰功率为：

式中，P

则m个干扰源产生的干扰信号总功率为：

因此，复杂电磁环境下雷达信干比S

复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

式中，P

其中，m

设

则复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率受影响因子为

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率P

舰空导弹被动雷达导引头接收从目标自身发出的辐射功率，因此其作用距离R使用雷达信标方程来表示：

式中：p

p

式中：k＝1.38×10

因此，把式(11)代入式(10)，得

由上式可知

当虚警概率P

假设舰空导弹被动雷达导引头在作用距离R

由式(17)、式(15)得到任意距离R上的信干比为：

因此

式中，Q称为Marcum Q函数；

假设要求舰空导弹被动雷达导引头在距离R

复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率受影响因子K

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

P

式中：P

则复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率受影响因子K

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率P

对于点源目标，假设Δλ＝λ

式中：A

舰空导弹红外导引头截获目标概率与虚警概率按瑞利分布得到：

式中：y为阈值，x为阈上信号电平；且有

SNR＝x+y (23)

用平均虚警时间T

因此，得到

假设要求舰空导弹红外导引头在距离R

得到任意距离R

得到

则复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头发现目标概率受影响因子K

可选的，在其中一个实施例中，所述复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真结果评估模型为

K＝(U-P)/U

其中，U为理想情况下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率，P为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率；

P＝P

其中，舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率为P

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

本发明考虑了复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率因素、复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率因素、复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率因素、复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率因素，其能够定量评估复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率的同时，满足获取复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估指标结果需求，为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估提供方法依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真步骤流程图；

图2为复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

图3为复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率受影响因子K

图4为复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率P

图5为复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率受影响因子K

图6为典型仿真条件下舰空导弹红外导引头截获目标概率P

图7为舰空导弹红外导引头截获目标概率受影响因子K

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。

在本实施例中，特提出了一种复杂电磁环境下复合制导舰空导弹截获目标概率仿真方法，如图1所示，该方法包括S1、确定影响复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率的因素，所述因素至少包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率影响因子、复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率影响因子、复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率影响因子以及复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率影响因子S2、分别创建各个概率影响因子各自对应的概率仿真模型；S3、创建复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真模型以获取对应的仿真结果。基于上述内容可知本案的设计思想是：在构建复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估模型基础上，构建复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达最大探测距离完全可保障系统拦截目标概率评估模型、复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率及受影响因子评估模型、复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率及其受影响因子评估模型、复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率及其受影响因子评估模型、复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率及其受影响因子评估模型，为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率评估提供方法依据。

可选的，在其中一个实施例中，所述各个概率影响因子各自对应的概率仿真模型包括：与复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率影响因子对应的复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率仿真模型、与复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率仿真模型、与复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率仿真模型以及与复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率仿真模型；

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

根据雷达方程和雷达接收原理，雷达接收到的目标回波信号功率S表示为：

式中，P

一般雷达都采用收发共用天线，G

接收机内部噪声表示为服从(0，σ

N

式中，K＝1.38×10

在理想情况下，雷达接收机接收到的单个脉冲的信噪比为：

在复杂电磁环境中无论是我方的电子设备或是敌方的干扰装置，只要在我雷达接收机内产生了干扰信号，便可将其看作为一个辐射源；假设复杂电磁环境中有m个辐射源，都会在雷达接收机中产生干扰信号，第j个干扰源产生的干扰功率为：

式中，P

则m个干扰源产生的干扰信号总功率为：

因此，复杂电磁环境下雷达信干比S

根据Alberhseim经验公式，复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

式中，P

其中，m

设

则复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率受影响因子为

典型仿真条件下，复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率P

舰空导弹被动雷达导引头接收从目标自身发出的辐射功率，因此其作用距离R使用雷达信标方程来表示：

式中：p

p

式中：k＝1.38×10

因此，把式(11)代入式(10)，得

由上式可知

当虚警概率P

假设舰空导弹被动雷达导引头在作用距离R

由式(15)、式(13)得到任意距离R上的信干比为：

因此

式中，Q称为Marcum Q函数；

假设要求舰空导弹被动雷达导引头在距离R

复杂电磁环境下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率受影响因子K

典型仿真条件下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率P

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率P

P

式中：P

则复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率受影响因子K

其中，所述复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率仿真模型包括：复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率P

对于点源目标，假设Δλ＝λ

式中：A

舰空导弹红外导引头截获目标概率与虚警概率按瑞利分布得到：

式中：y为阈值，x为阈上信号电平；且有

SNR＝x+y (23)

用平均虚警时间T

因此，得到

假设要求舰空导弹红外导引头在距离R

得到任意距离R

得到

则复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头发现目标概率受影响因子K

典型仿真条件下P

复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头发现目标概率受影响因子K

在其中一个具体实施例中，所述复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率仿真结果评估模型为

K＝(U-P)/U

其中，U为理想情况下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率，P为复杂电磁环境下被动雷达与红外复合制导舰空导弹截获目标概率；

P＝P

其中，舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率为P

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。