低截获概率雷达的设计方法
低截获概率相控阵雷达系统建模与仿真的开题报告
低截获概率相控阵雷达系统建模与仿真的开题报告一、选题背景及意义相控阵雷达是目前广泛应用于军事和民用的一种主流雷达系统,其在空中目标监测、空中预警、导弹防御等领域具有广泛的应用。
在相控阵雷达系统中,为了提高目标的截获概率,一项关键的任务是设计出低截获概率的信号处理算法。
因此,对于低截获概率相控阵雷达系统的建模与仿真研究具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究目标和内容本文主要研究的是低截获概率相控阵雷达系统的建模与仿真,主要目标和内容包括:1.建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型,包括波束形成、距离确定、速度测量和方位角测量等几个部分。
2.基于建立的信号处理模型,仿真相控阵雷达系统的工作过程,包括发射信号、接收信号、数字信号处理等各个环节,并对仿真结果进行分析和评估。
3.建立低截获概率处理算法的仿真模型,包括匹配滤波、空间滤波、谱分析、目标跟踪等算法,并对模型的仿真性能进行测试和验证。
4.分析低截获概率相控阵雷达系统的实际应用场景,在不同应用场景下比较和评价不同处理算法的性能和效果。
三、研究方法和技术路线为了完成本文所述的研究目标和内容,本文采用如下研究方法和技术路线:1.资料收集:收集与相控阵雷达系统相关的文献资料,深入理解相控阵雷达系统的性能和工作原理,为后续研究奠定基础。
2.信号处理模型建立:结合文献资料和系统性能要求,建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型,并对信号处理模块进行仿真验证。
3.系统仿真:基于信号处理模型,搭建相控阵雷达系统的仿真平台,使用Matlab等软件对系统进行仿真和分析。
4.算法仿真:对常用的低截获概率处理算法进行仿真,分析算法的性能和优劣,并挑选最优算法进行综合仿真。
5.实验验证:在相应的实验环境下,对仿真结果进行与实验结果进行比较和验证,分析仿真结果在实际应用中的可行性和效果。
四、预期成果和意义通过本文的研究,预期可以得到如下成果:1.建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型,深入理解相控阵雷达系统的工作原理和性能要求。
一种新的低截获概率雷达信号的设计与分析
了比较 。研究结果表明, 复合调制信号既能克服步进频率信号较严重的距 离 —— 多普勒耦合和相 位编码信号的多普勒频移敏感的缺点, 同时又具备相位编码信号的大带宽特性和步进频率信号的 高距 离分辨 率特性 , 一种较 理 想的低截 获概 率 雷达信 号。 是
关键词 : 低截获概率 ; 模糊 函数 ; 相位 编码信 号; 步进频率信号
“ 低截 获概率 雷达 技 术 ” 文 , 一 首次 引 入 L I 达方 P雷
程。L I P 雷达作为一种新体制雷达受到世界各 国的 广泛关 注 和研 究 。 有效的信号形式和检测处理技术是实现 L I P 雷
达 的关 键技 术之 一 。 目前低 截获 概率雷 达 常用 的大
生存考验 , 低截获概率 ( P,o rbb i t - L ILwPoait o I e l fn r y cp) et雷达正 是 为 了提 高 战 场 生 存 能力 而 发展 起 来
第4 l卷 第 1 ( 期 总第 19期 ) 5 21 0 2年 3月 火 Nhomakorabea雷达技术
F r o to d rT c n lg ie C n rlRa a e h o o y
V 14 o 1 Sr s 5 ) o. 1N . ( e e 9 i 1
M a .201 r 2
中图分类号 :N 1 . ;N 5 T 9 16 T 9 文献标志码 : A 文章编号 :0 885 { 02 0 -2 -6 10 -6 2 2 1 ) 10 8 0
De i n a a y i fa Ne LPI Ra r S g a sg nd An l ss o w da i n l
X a gJ nu , i Ha a , i ih , a i i i jn X a i o L n u G nY n a b X
低截获概率雷达信号处理算法实现
低截获概率雷达信号处理算法实现摘要:低截获概率(LPI)雷达信号的应用,是科学技术发展的产物,具有功率低、分辨率高、抗干扰性强等特点,提高了雷达的使用性能。
与此同时,如何截获雷达信号并进行处理,成为研究人员关注的重点。
本文首先介绍了循环谱算法的理论,然后阐述了低截获概率雷达信号的算法改进,最后针对LFM雷达信号进行仿真实验,以供参考。
关键词:雷达信号;低截获概率;循环谱算法;仿真实验早期的LPI雷达信号,通过压缩旁瓣电平,降低旁瓣被截获的概率;而当前的LPI雷达信号,则通过隐藏主瓣,减小对方接收机做出反应的距离,使其无法发出告警,将其应用在战场上,能显著提高生存能力。
以下结合工作经验和相关研究资料,针对LPI雷达信号的一种改进处理算法进行探讨。
1.循环谱算法的理论介绍雷达设备在实际应用中,会接受人工周期信号的调控,其信号特征具有周期性,因此可以利用循环平稳信号进行分析。
相比于传统分析法,该方法不仅能反映出信号的本质,还能表现出信号的非平稳性;基于频谱冗余设计下,具有良好的抗干扰能力,因此可以用于信号的检测和分类[1]。
就目前而言,循环谱算法主要包括以下几种:①FAM法,即FFT累计法;②SSCA法,即分段谱相关算法;③DFSM法,即直接频率平滑算法。
其中,前两种算法的应用相对成熟。
循环谱算法的理论,依据的是循环自相关函数如下:2.2 仿真分析结合N/N’=Δf·Δt,可以将计算量看作是Δf·Δt的函数。
在计算机处理器中,乘法运算的复杂度是加法运算的10倍,因此改进FAM算法的运算量明显减少;且随着Δf·Δt的增大,运算量减少的效果更突出[3]。
3.针对LFM雷达信号的仿真实验在LPI雷达信号中,主要包括LFM、BPSK两种信号类型,具有分辨率高、单位频带能量小的特点,在现实中应用广泛[4]。
以LFM雷达信号为例,针对传统算法和改进算法进行仿真实验。
3.1 参数设置LFM信号的参数设置如下:载波频率(f c)为1kHz,采样频率(f s)为7kHz,调整周期(tm)为20×10-3s,调频斜率()为250,信噪比为-10dB。
低截获概率雷达复合信号设计技术
关 键 词 : 截 获 概 率 ( P ) 雷 达 ; 关 函 数 ; 糊 函 数 ; 合 信 号 低 L I; 相 模 复
中 图 分 类 号 : N9 7 5 T 5. 1 文 章 编 号 : 6 1 8 1 2 0 ) 3 O 0 1 7 —6 4 ( 0 2 0 ~O s 4
图 1 具有复合 信号的 雷达原理框 图
收 稿 日期 : 0 1 1 —2 20— 2 0 作 者 简 介 : 长 华 (9 7 )男 , 程 师 , 士 , 姬 16 - , 工 硕 主要 从 事 雷 达 信 号 处 理 研理 学 版 )
第 3 卷 4
图 中 , () s £ 为信 号 产生 器输 出的伪 随机 信号 序 列 () £ 为信号 产 生 器输 出的延 时信 号 序 列 ; £ 为 发射 z () 机开 关 序 列 ; :£ 为 接收 机 开关 序 列 . z () S£ 是 信 号 产 生器 产 生 的伪 随机 序 列 , 于 对 载波 频 率 的相 位 调 制 ; £ , :£ 别 为发 射 机 、 () 用 z () z ()分 接 收机 脉 冲调 制序 列 . 天线 辐射 出去 的信 号 序 列 为 S £z ()z ()和 z () 能 是 周 期 的 , () £ ; £ z£ 可 也可 能 是 非周 期 伪 随 机 的. z ()为周期 序 列 ,() 巴克码 或 其它 具 有优 良 自相 关 特性 的码 序 列时 , 构成 了经典 当 £ S£ 为 便 的编 码 相 位 调 制 脉 冲 多 卜 雷 达 信 号 ; 勒 当两 者 均 为伪 随 机 序 列 时 ,() £ stx ()便构 成 了 具有 低 截 获 特 性 的 复合信 号形 式. 接 收机 输 入端 带 有 时延 的 目标 反 射 回波 信 号 S£ r x ( 一 r ( ( 一 ) £ ) r为 目标反 射 时延 ) 由于是 单 一 天 , 线 工作 方式 ( 接收 时不 发 射 , 射 时不 接 收 ) 因此 , 入 接 收机 的信 号要 经过 一 开关 信 号 z () 制 后 才 发 , 进 :£ 调 进行 低 噪声 放 大. z () 制 后 的信 号 为 S £ r x ( 一 rx () 对该 信 号 进行 匹 配或 失 配 滤 波 和 多 经 :£ 调 ( 一 ) £ ) :£ , 卜 滤 波后 , 进 行 目标 检测 . 勒 再 天 线辐 射 信号 序 列 为 stx () 它是经 过 复 杂调 制 一 伪 随机 相 位调 制 和发 射 机 开关 脉 冲调 制 后得 () £ , 到 的复 合信 号 . 有 复 杂调 制 的雷 达信 号 在 一定 程 度 上 满 足 了低 截 获 信 号设 计 要 求 , 具 而且 , 号 设计 与 信 综 合 、 道设 计 、 程 实现 都 较 为容 易. 信 工
低截获概率雷达(LPI)
低截获概率雷达(LPI)雷达通信电子战低截获概率(LPI)一词被用来表示截获接收机探测到来自雷达系统的发射信号的概率很低,其他含义基本相同的术语还有低探测概率(LPD)和低发现概率(LPE)等,其目的是使雷达系统发射信号到达电子对抗支援系统(ES)的功率低于其检测阈值,而雷达系统同时仍能在其作用距离上有效检测目标:“看得到对方但不会被对方发现。
”在LPE的情况下,信号可能足够强到可以被检测到,但它因为太弱而无法识别。
考虑目标自身携带雷达告警接收器的特定情况,雷达到截获接收机的距离与从雷达到目标的距离是相同的,此外,截获接收机和目标都位于同一个雷达天线波束内。
LPI雷达的设计目标LPI雷达的设计目标是雷达能探测到目标的距离大于能够被截获接收机截获的距离。
对于未来的空战,LPI是必不可少的。
在常规飞机上LPI能够避免电子对抗,在隐身飞机上,LPI额外增加攻击突然性和探测优势。
在这两种类型的飞机中,LPI还会减少反辐射导弹击中的机会。
在讨论LPI雷达时,必须具体说明可使用的截获接收机的特性,同一个雷达对这类截获接收机来说是低截获雷达可能对另一个类型的接收机却不是。
最有效达到低截获目的的方法就是根本不发射雷达信号。
这个策略可以通过在时间上限制雷达发射,并且控制雷达功率小到仅仅刚刚能够完成目标探测任务的程度。
尽可能使用附带情报和侦察信息,通过仔细的任务规划,空勤人员可以让雷达只工作几分钟甚至几秒钟就能完成整个任务。
在空对空作战的情况下,机组人员有意识得持续使用飞机上的被动传感器是必要的,如RWR或ESM系统、红外搜索跟踪设备、前视红外设备。
当探测到一个潜在的敌人飞机时,雷达可以开机用来完成距离测量和高精度的角度测量,这些都是被动设备无法完成的。
但雷达应该只在短时间内进行操作,只搜索被动传感器指示的可能存在目标的区域。
因为雷达系统探测给定目标的距离与发射信号功率之间是四分之一次方的关系,而截获接收机能够探测到一个雷达的距离与该雷达的发射功率是平方根的关系,这样雷达截获接收机与雷达相比具有作用距离上的巨大优势。
低截获概率_LPI_雷达的发展_张锡熊
低截获概率(LPI)雷达的发展*张锡熊(第20研究所西安710068)=摘要>论述了发展LPI雷达的几个基本问题。
首先分析了雷达截获性能与目标特性、雷达特性和侦察接收机的关系,对现有几种有代表性的雷达分析了截获距离,并讨论了LPI措施及其得益,提出了LPI措施的反侦察/效益门限0的概念,并分析了扩谱的LPI得益,最后阐明了LPI雷达是雷达体制的重大变革,提出了分二步走的发展战略。
=关键词>LPI雷达,截获距离,LPI效益门限Development of LPI RadarZHANG X-i xiong(The20th Research Institute Xi c an710068)=Abstract>This paper describes several fundamental problems of the development of LPI radar.The LPI performances related to the characteriztics of target,radar and Elint receiver are analyzed.Then the interception range of radar radiation by Elint receiver for sev-eral representative radars is calculated.The LPI measures and its gain are commented.The concept of0LPI Effect Threshold0is pro-posed.The gain of spread spectrum technique is analyzed.In the end,It is pointed ou t that LPI Radar is an i mportant radar structural re-form and the strategy of two develop ment steps i s suggested.=Key words>LPI radar,interception range,LPI effect threshold1引言近年来我国雷达界一直在倡导我国应发展LPI雷达。
低截获概率雷达侦察信号处理算法研究
低截获概率雷达侦察信号处理算法研究电子对抗中,对截获的雷达信号进行处理是电子智能的一个重要领域。
随着电磁环境的日益复杂,低截获概率(Low Probability of Interception,LPI)雷达发展迅速。
为有效地对敌方LPI雷达进行侦察和干扰,首先需要对截获的雷达信号进行分析。
因此,低截获概率雷达信号处理的理论和算法研究显得日益迫切。
本文在总结前人工作的基础上,对典型的LPI雷达信号处理中的若干问题进行了研究,主要内容如下:1.介绍了LPI雷达的相关理论和影响截获概率的各因素,总结了LPI雷达信号处理的研究现状;2.研究了低信噪比条件下,基于分数阶Fourier变换的LFM(Linear Frequency Modulation,LFM)信号参数估计。
本文提出了两种插值算法弥补搜索步长和参数离散化的“栅栏效应”带来的缺陷,有效地提高了低信噪比条件下LFM信号参数估计的精度,并在此基础了提出了迭代插值算法,使参数估计精度十分接近CRLB(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)。
3.研究了三种典型复杂/复合调制雷达信号的识别算法:LFM/BPSK(Linear Frequecy Modulation and Binary Phase Shift Keying,LFM/BPSK)复合调制信号、FSK/BPSK(Frequency Shift Keying and Binary Phase ShiftKeying,FSK/BPSK)复合调制信号和S型非线性调频(Non-linear Frequency Modulation,NLFM)信号。
通过对信号的相位和瞬时频率进行特征分析,采用二叉树方法对上述三种复杂/复合调制雷达信号进行了识别分析,并研究了Neyman-Pearson准则下识别门限的选取以及门限对识别概率的影响。
4.在实现复杂/复合调制雷达信号识别的基础上,研究了其多参数估计算法。
一种调相低截获概率雷达原理及关键技术
2 雷达原理 简介
图 1 一种 调相 L I 达基本 原理框 图 。 是 P雷
基准参考信号源经锁相倍频后 , 变为载频信
号; 经伪随机码调相后 , 变为频谱扩展信号 ; 该信
号经功率放大器放大 , 由开关信号进行脉冲调 并 制后, 天线 发射 出去。回波 信号 由天线 接收 经 后 , T R开关和限幅器 , 至低 噪声放大器, 经 / 送 再经混频产生中频信号后 , 进行信号处理。信号
( 或多值码 ) 多相码 、 、 不规 则脉 冲重 复频率 、 脉 问 ( 脉组 间 ) 或 码形 捷 变 。 这几个特征保证 了雷达辐射 载波的功率谱
显示 。
展起来的。目前, 为实现雷达低截获特性所采用 的技术措施主要有 : 增大 占空 比, 降低发射峰值
功率; 进行功率控制 ; 使用大时宽带宽积信号 ; 低 旁瓣 ( 或超低旁瓣 ) 天线; 率捷变 ; 频 码形捷 变;
载波频段选择 ; 天线极化方式选择等。 大占空 比使得雷达可 以在低发射功率情况 下, 发现远距离 目 。低发射功率是降低截获概 标 率最直 接有效 的措施 。 复杂信号通过伪随机编码和伪随机开关 中 断形成 , 发射机辐射频率被 复杂信号调制 , 频谱 展宽 , 降低 了单位带宽 内的载频功率。接收机相
维普资讯
第 2期
20 0 7年 6月
电
光
系
统
No 2 .
Elcr n c a d Elcr — p ia y tm s e to i n e to o tc lS se
J n .2 0 ue 0 7
一
种 调 相 低 截 获 概 率 雷达 原理 及 关 键 技 术
丁) I
低截获概率雷达要素分析与初步设计
Elm e t ayssa dPrpa ao yD e i n o w r b b l y o t r e d r e n An l i n e r tr sg fLo P o a ii fI e c pt t n Ra a
目前 ,国外 已经 出现 多种低 截获 概率 雷达 ,如美 国
休斯 公 司 的 T Q ( WS R 边跟 踪边 扫描寂 静 雷达 )系 统 ,以色列 的 E / 2 4 LM.1 0中程 监视 雷达 ,俄 罗斯 的 “ 知” 坐标 雷达 , 为高水 平 的低截 获概 率雷达 , 先 三 均 我 国也在 低截 获雷达 研 究领域 取得 喜人进 展 。
K e o ds Lo Itre tElme t ay i; rp rtr sg y w r : w nec p; e n lss P e aaoyDein An
一
般体制 的雷达普 遍存 在一个 固有 弱 点 , 的 它
措 施 ,使雷达 本 身难 以被 电子侦 察接 收机所侦 测和 识 别 ,国外 雷达 学者 施里海 尔 为定量 分析 L I P 雷达 的性能 ,提 出 了截 获 因子 ( ) 的定义 :
21 0 2年 8月 第 4期
现 代 导 航
・7 2 5・
低截 获概率雷达要素分析 与初步设计
秦 为 ,李进 华
( 军装备部驻西安地区军事代表局 ) 海
摘 要:本文对低截获概率雷达进行 了简要介绍 ,从一次和二次雷达方程入手,对影响雷达 低截获性能的要素进行 了逐一分析,并针对 重点对低截获雷达进行 了初步设计和分析。
低截获概率雷达信号处理算法实现
处理系统仿真-舰船电子对抗2008,31(3)
运用数字信号处理理论和Matlab软件研究了二相编码信号体制的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题.提出了一个仿真模型.该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,并以某部雷达为例进行了仿真.仿真效果良好.显示了使用Matlab仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点.
2.会议论文管少华.王可人.王科南雷达信号处理方法的比较——最大似然估计法和MUSIC算法估计精度的比较
2003
ML和MUSIC算法是雷达信号处理的两种方法.本文将二种方法参数估计的精度在理论上作出比较,并给出实例和模拟.
3.学位论文周闰电子对抗测量跟踪雷达信号处理的研究2002
该文结合中船总公司723研究所某雷达无源对抗实验评估系统中跟踪雷达分机的研制,对跟踪雷达信号处理系统所涉及的一些具有电子对抗性能的关键技术问题进行了深入研究,并采用先进的雷达信号处理和现代DSP技术,以模块化、标准化、通用化为设计的指导思想,成功研制了一台高性能、具有复杂工作状态的电子对抗测量跟踪雷达信号处理系统.结合该领域国内外的发展状况,在阅读大量文献资料基础上,该文对以下几个方面进行了理论研究和技术开发:1.对于MTD系统参差脉冲重复周期的选取给出了一种具体的实现原则和方法.2.在深入研究了余差查表法解单目标距离模糊和速度模糊的基础上,提出了一种利用余差查表法中的冗余信息解多目标距离模糊和速度模糊的新方法,详细的分析了该算法的可靠性以及可能对解模糊结果产生影响的各种因素.3.对几种典型的脉冲压缩信号在实际应用中经常遇到的一些问题,如部分相关、多谱勒频移、正常脉压和限幅脉压等进行了分析和仿真.4.研究了跟踪雷达系统几种典型的具有反干扰、反欺骗性能的信号处理方法和原理,重点对角误差数字和差鉴相、数字归一化处理系统和数字自动增益控制系统的分析,并最后应用于实际系统中.5.介绍了所研制的电子对抗测量跟踪雷达信号处理机.
高距离分辨率低截获概率远作用距离的雷达信号分析
高距离分辨率低截获概率远作用距离的雷达信号分析摘要:在现代军事装备中,雷达系统是一种重要的探测手段,广泛应用于侦察、火力打击、导航等方面。
随着科技的发展,人们对雷达系统的性能提出了更高的要求,如高距离分辨率、低截获概率远作用距离等。
对于雷达系统而言,制定针对不同任务需求的雷达信号处理算法是至关重要的。
高距离分辨率和低截获概率远作用距离是两个基本的雷达性能参数。
本文提出了一种基于高距离分辨率低截获概率远作用距离的雷达信号处理方法,通过分析雷达信号的相关性、噪声影响等因素,建立了数学模型,并提出了仿真验证的方式。
关键词:高距离分辨率;低截获概率远作用距离;雷达信号;引言:在实际应用中,高距离分辨率会提高雷达系统的探测能力,但会降低截获概率远作用距离,这是因为高距离分辨率需要使用更短的脉冲宽度,会导致回波信号功率降低,从而影响到截获概率从而影响雷达的作用距离。
因此,如何在高距离分辨率和低截获概率远作用距离之间做出平衡,是一个具有挑战性的问题。
一、高距离分辨率低截获概率远作用距离的雷达信号分析现状1.信号处理算法当前,针对高距离分辨率低截获概率远作用距离的雷达信号,已经有很多信号处理算法被提出。
例如,协方差矩阵加权信号处理、直接降维处理、小波变换等,这些算法可以有效地提高雷达信号的截获概率和带宽利用率。
1.信号模型建立针对不同类型的雷达信号,需要建立相应的信号模型,以便于进行信号处理和特征提取。
例如,对于脉冲压缩雷达信号,可以使用扩展目标的半径和时间(ECRIT)模型进行描述;对于宽带噪声信号,可以使用功率谱密度模型或自回归模型进行描述。
1.多目标检测和跟踪技术对于多目标雷达系统,如何实现同时对多个目标进行检测和跟踪是一个挑战性的问题。
目前,已经有很多多目标检测和跟踪技术被提出,例如,基于卡尔曼滤波的跟踪算法、多假设跟踪算法等。
1.机器学习技术近年来,机器学习技术在雷达信号处理领域得到了广泛应用。
通过分析大量的雷达信号数据,可以训练出深度学习模型或者传统分类器,用于对雷达信号进行特征提取和目标识别。
低截获概率雷达
引言现代电子对抗技术,特别是反辐射导弹(ARM )技术的高速发展,是否具有反侦察能力,已经成为决定雷达系统能否完成战斗使命甚至能否继续生存的主要因素。
电子对抗设备截获雷达辐射的射频能量,并在此基础上完成对雷达的侦察、干扰,截获雷达辐射的射频信号是电子对抗设备完成侦察、干扰使命的基础。
一般雷达系统射频信号被截获的距离远大于探测目标的威力,因而只要雷达工作,辐射的射频信号就会被敌方侦察设备首先发现而实施干扰、攻击,雷达设备尚未执行战斗使命时就已丧失了战斗能力或被摧毁。
雷达发射的射频信号不被敌方截获,或在探测目标威力范围内不被敌方截获,这就是低截获概率(LPI )雷达。
LPI 雷达是一种新体制雷达,它以极低的峰值功率探测空间,完成战斗使命。
由于辐射的峰值功率极低(可达常规雷达的10-4~10-6),极大地降低了被敌方侦察设备截获的概率,可以在暴露前(隐蔽状态)探测、发现目标,完成战斗使命。
LPI 雷达是反侦察、抗干扰、抗ARM 的最有效的技术之一。
LPI 雷达原理及性能特征LPI 雷达的原理(截获因子) LPI 雷达的性能特征 a) 低截获距离b) 低截获目标及侦察接收机 c) 增大低截获距离的途径 d) 发射功率及发射天线增益 LPI 雷达原理及性能特征LPI 雷达的原理(截获因子)由雷达方程知⑴,在一定的发现概率及虚警概率下,雷达的最大作用距离RRmax 为:该雷达辐射功率被电子对抗系统侦察接收机截获的功率PEr :()2E22Er Re Rt Er R 4πλG G P P ⨯⨯⨯⨯=(2)侦察设备最大截获距离:()Ermin22Er Re Rt 2EmaxP 4πλG G P R ⨯⨯⨯⨯=(3)定义侦察设备系统灵敏度为⑵:ErErminE G P S =(4)相应地定义雷达系统灵敏度为:()RrRminR R F Rr 0R G N SL N B T K S ⨯⨯⨯⨯⨯=(5)将式(4)、(5)代入(1)中,雷达的最大作用距离RRmax 可写为:()R32Rt Rt 4RmaxS 4πλσG P R ⨯⨯⨯⨯=(6)同样,侦察设备最大截获距离可写为:()ES 4πλG P R 22Re Rt 2Emax⨯⨯⨯= (7)由(6)、(7)式得:2Rmax Rt E Re RmaxEmax R σG S G 4πR R ⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛R S 2定义 为截获因子,并考虑到在时,有:RtReGG = RmaxEmax PR R C =σR S S 4πC 2RmaxE R 2P⨯⨯=(8)当CP <1时,截获距离小于雷达对目标的探测距离,这时雷达工作在低截获状态。
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导弹) 等精确 制导 武器 毁伤 的关 键 。 低 截 获 的实 质 . 就 是要 求 雷 达 能探 测 到 目标 的
最 大 距离 大 于 敌方 雷 达 侦查 接 收机 能探 测 到 雷 达 辐射 信 号 的最 大 距离 . 即保 障在 雷 达探 测 到 敌 方 目
达 能 发 现 侦 查 接 收 机 平 台 目标 而侦 查 接 收 机 不 能
判定雷达的存在 , 这 时 雷 达 占优 势 , 这 种 雷 达 就 称 为 低截 获雷 达 目前 . 侦 察 接 收机 绝 大 多 数 是基 于能 量 检 测 的
标的同时. 敌 方 截 获到 雷 达信 号 的概 率 最 小 。为 了 定 量 地 分 析 雷 达 的低 截获 性 能 . S c h | e h e r 提 出 了截 获 因子 的概 念 截获 因子定义 为 雷达侦 查 接收机 的 截 获 距 离 与雷 达 探 测 距 离 之 比 截 获 因子 的值 越
在 电子 战 日益 激 烈 的现 代 战 场 . 只有 具 备 L P I ( 低 截 获 概率 ) 性 能 的 雷 达才 能 对 抗 E S M和A R M而生存下来。
关键词 : 末制导 ; 低截获概率 ; 电子 战 中图 分 类 号 : 06 4 3 . 3 6
雷 达 是 现 代 战争 中 防御 体 系 和 武 器 系 统 不 可 或缺 的组 成 部 分 . 是探 测 并 引导 武 弹 束 制 导 导 引 头
侦 查舰船
探测距离 R r 和 R 侦 查 接 收 机 的 截 获 距 离 的公 式 ,
然 后 详细 分析 影 响截获 因子 的各种 因素 :
器
式 中, G l 为 雷 达发 射 天 线增 益 ; G 为 雷 达 接 收 天 线 增益 ; E 为雷达发射功率 ; 入为雷 达 发 射 波 长 ; 8为
小. 表示 敌 方 的雷 达侦 查 接 收机 的截 获 雷 达 的概 率 越小 , 从 而更 加直 观地 表示 雷达 的低 截获 性能 。
工 作 原理 . 第 一 步 先 是 探 测 到雷 达 辐 射 信 号 , 再 对
接 收 到 的雷 达信 号 进 行 分 析 、 识别, 进 而 引 导 干 扰 机 或 AR M 对 雷 达平 台进 行 干 扰 或攻 击 。在低 截 获 概 率雷 达 与 侦查 接 收 机 的对 抗 中 , 由于 低 截 获概 率 雷 达 的被 截获 因子 a < 1 .敌方 侦查 接 收 机不 能 侦 察 到雷 达 信 号 .对 方 干 扰 机 无 法 进 行 有 针 对 性 的 十 扰. 只 能 采 用 宽 带 干 扰 必 然 降 低 其 干 扰 功 率 谱 密 度. 同 时也 因其从 侦 查 接 收机 的工 作原 理及 攻 击 模
第3 3卷
第8 期
甘 肃科 技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
Vo1 . 3 3 No. 8 Apr . 2 01 7
2 01 7 年 4 月
低截获概 率雷达 的设计 方法
白 生 龙
( 国营 第 七 八 一 厂 . 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 )
S c h l e h e r 定义 的截 获概 率 因子 为 :
:
的 主要 手段 . 因此 . 雷 达 自然 也 就 成 了 电子侦 查 、 干 扰和 反辐 射导 弹优 先探测 和 攻击 的对 象 从某 种 意
义 上说 .雷 达 的低截 获 性 能是 雷 达生 命 力 的关 键 . 同时也 是避 免雷 达及 其运 载平 台遭 受 A R M( 反 辐射
式 可 以 看 到 .低 截 获 雷 达 具 有 极 佳 的 抗 干 扰 、 抗 A R M 能力 。 为 了研究 进 一 步 推导 截 获 因子 , 首 先 给 出雷 达
1 雷 达 低 截 获 原 理 分 析
假 设 雷达 能 探测 到 目标 的距离 为 R 敌 方侦 查 接 收 机能够 截 获雷达 的距 离 为 R, 如 图 1所示 :
R
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从截 获概率 因子的定义可 以看 出 。当 口 a > l 时. 表 明侦 查 接 收机 可 以判 定 雷 达 的存 在 而 雷 达 不 能 发 现 侦 查 接 收 机 平 台 目标 .此 时 侦 查 设 备 占优 势, 雷 达有 被 干扰 和摧 毁 的危 险 ; 当a < l时 , 表 明雷
代 传 统 雷 达 采 用 的磁 控 管 、 行波管等 , 雷 达 发 射 功 率 由数 十 千 瓦下 级 到 几 十瓦 , 大 幅 度 降低 了雷 达 辐
射 功率 . 是 改善雷 达低 截 获特 性 的最有 效手 段 。
图 1 导 弹 飞 行 示意 图
第 8 期
白生 龙 : 低截 获概 率雷 达 的设计 方法
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目标反 射 截 面积 : 下为雷 达 脉 冲宽度 ; L 为雷 达 系 统 损 耗 因子 ; P r = K r T r B I S ( n ) 为 接 收机 灵 敏度 , K是 波 尔 兹 曼 常数 ( B o I t z ma n n ) , T 是雷 达 噪 声 系数 , B 是 雷 达
摘
要: 传统 的 反舰 末 制 导雷 达 由于 采 用磁 控 管 发 射 技 术 , 其 辐射 的功 率 大 , 雷 达 主 瓣 和 旁瓣 信 号 很 容 易 被 敌 方 侦测
雷达检测到 . 从 而 造 成雷 达 被 干 扰 及其 运 载平 台容 易 遭 受 反 辐 射 导 弹 ( A R M) 等精 确 制 导 武 器 的毁 伤 , 已 越来 越不 能 满 足现 代 战争 的需 求 . 因此 在 对抗 与反 对 抗 的 电子 战 需 求 中 , 低 截 获 概率 雷 达 研 究 已 成 为 雷达 研 究 领 域 的 重 中 之重 ,