申请/专利权人：中国人民解放军海军大连舰艇学院

申请日：2021-04-26

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN113190989B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/18;F42B15/01;G06F111/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2021.08.17#实质审查的生效;2021.07.30#公开

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。

主权项：1.一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；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；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PG及受影响因子KP评估模型；对应的创建过程为：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，Pt为发射机峰值功率，λ为雷达工作时的雷达波长，Gt为目标方向雷达发射天线增益，Gr为目标方向雷达接收天线增益，σ为目标平均雷达截面积，Rt为目标到雷达的距离，D为雷达抗干扰改善因子，Lt为雷达接收综合损耗，Lr为雷达发射综合损耗，L为电磁波在大气中的传输损耗，Ft2、Fr2均为雷达天线的方向图传输因子；Gt＝Gr＝G，将式1改写为： 接收机内部噪声表示为服从0，σn2的正态分布随机过程，所以接收机内部噪声平均功率为：No＝kToτnFn3式中，k＝1.38×10-23JK，k是玻尔兹曼常数，To＝290k为接收机等效噪声温度，τn为接收机带宽，Fn为接收机噪声系数；在理想情况下，雷达接收机接收到的单个脉冲的信噪比为： 在复杂电磁环境中在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，Pj为第j个干扰源辐射功率，Gj为第j个干扰源雷达方向增益，Gsj为雷达在第j个干扰源方向的增益，λ为雷达工作波长，Bj为第j个干扰源工作带宽，Rj为第j个干扰源到雷达的距离，Lt为雷达接收综合损耗，Lr为雷达发射综合损耗，L为电磁波在大气中的传输损耗，Lpol为干扰信号对雷达天线的计划损耗；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SN为： 复杂电磁环境下舰空导弹系统雷达发现目标概率PG表示为： 式中，Pfa为给定的虚警概率且Idj满足如下关系： 其中，mdj为积累脉冲数；设为理想情况下舰空导弹系统雷达发现目标概率，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PD及受影响因子Kr1评估模型；对应的创建过程为：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：pj是目标辐射功率，Gj是目标辐射天线在导引头方向上的增益，Gr是接收天线增益，λ是波长，L1为系统总损耗，pminSN是导引头接收系统的工作灵敏度；且N＝N0+JpminSN＝kT0BnFnSN11式中：k＝1.38×10-23JK，k是玻尔兹曼常数，T0是导引头接收机的环境噪声温度，Bn是雷达工作带宽，Fn为噪声系数，SN是信干比；因此，把式11代入式10，得 由上式可知 当虚警概率Pfa确定的情况下，舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率PD： 假设舰空导弹被动雷达导引头在作用距离R0处上的信干比为： 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MarcumQ函数；假设要求舰空导弹被动雷达导引头在距离R0处的发现概率为P0，此时的虚警概率为Pfa，则由式15得到SNR0；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Kr1＝PDl-PDPDl；PDl为理想情况下舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率；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导引头交班概率Pjb及复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率受影响因子Kr3评估模型；对应的创建过程为：Pjb＝PmlrPmsbPmsd18式中：Pjb为复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率，Pmlr、Pmsb、Pmsd分别为给定的复杂电磁环境下舰空导弹导引头被动雷达指示目标落入概率、红外目标识别概率、红外目标锁定的概率；则复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率受影响因子Kr3＝Pjbl-PjbPjbl；Pjbl为理想情况下舰空导弹导引头交班概率；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Pd及受影响因子Kr2评估模型；对应的创建过程为：对于点源目标，假设Δλ＝λ1-λ2，为红外系统所选工作波段，此时舰空导弹红外导引头作用距离Rh用工程上的计算公式表示： 式中：A0为光学系统有效入射孔径面积；Ja为Δλ内的目标平均光谱辐射强度；τA为距离Rh处，在Δλ内的平均大气光谱透过率；τ0为光学系统在Δλ内的平均光谱透过率；τM为调制盘调制系数；D*为探测器在Δλ内的平均光谱探测率；AD为探测器的有效面积；Δf为系统等效噪声带宽；VSVN为导引头稳定跟踪时需要的信干比； 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+y23用平均虚警时间Tfa来描述系统虚警概率，得到因此，得到 假设要求舰空导弹红外导引头在距离R1处的发现概率为P1，已知系统等效噪声带宽和平均虚警时间，则由式24得到并且 得到任意距离Rh上的信干比为： 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Kr2＝Pdl-PdPdl，Pdl为理想情况下舰空导弹红外导引头发现目标概率；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-PU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＝PGPDPjbPd其中，舰空导弹被动雷达导引头截获目标概率为PD，复杂电磁环境下舰空导弹导引头交班概率为Pjb，复杂电磁环境下舰空导弹红外导引头截获目标概率为Pd。

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百度查询： 中国人民解放军海军大连舰艇学院 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

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