一种海上动目标的二维回波模拟方法与流程

    专利查询2026-01-03  12


    本发明属于雷达回波信号模拟技术,具体涉及一种海上动目标的二维回波模拟方法。


    背景技术:

    1、内场半实物仿真试验内场等效复现首要任务是实现内场条件下目标回波的逼真模拟,确保目标特性逼真复现,雷达能精准识别目标信号并能根据信号内部特性完成对应的目标学习过程,为雷达内场半实物仿真电子对抗过程提供适应的波形信息。

    2、随着雷达技术的发展,雷达技术发展也越来越复杂,现代雷达普遍具备高分辨能力,对于雷达回波信号模拟也提出了更高要求。常规的目标模拟只涉及雷达rcs特性的模拟,仅仅能够根据模型数据模拟目标一维距离像,只是发射波长、极化和目标姿态角的函数,脉冲间波形甚至没有幅度起伏和相位变化,不能体现面目标的空间特性和运动特性。尤其对于单脉冲体制弹载雷达,若回波模拟系统无法提供目标回波脉间相位关系,则一个相关处理时间(coherent processing interval,cpi)内多普勒带宽无法通过脉压得到方位向峰值信号,雷达动目标检测(moving-targetdetection,mtd)受到影响,若此时弹载雷达需完成多普勒域的无源箔条干扰剔除,则此时目标也会被当成箔条干扰无法被检出。传统目标模拟方式模拟目标回波,重点放在对一维径向散射点位置、rcs和相位的模拟上,对模型的建模精度更为倚重,且对目标回波的脉间相参性不加考虑或模拟精度不高,因而影响了弹载雷达与目标相对运动产生的多普勒域带宽的模拟,该方案能适应一维cfar检测的信号处理,但是面对海上目标多样化的机动特性,如果无法精确模拟目标回波,则无法满足当前对目标信号质量要求更高的弹载雷达信号处理的要求,直接导致目标失捕。此时往往需要雷达提供适应性的修改,才能正常检测上报目标。此外,对于目标空间特性模拟,利用目标散射特性(此处“目标”是个广义概念,拟模拟的各类环境均可视为目标)本征模型的传统三元组射频仿真技术,难以精细模拟诸如航母等复杂扩展目标、箔条无源干扰的扩散效应、各类杂波对于电磁信号的散射、绕射及折射作用等,无法满足现役或未来一段时间内的先进体制雷达对于环境模拟的需求。因此需要研制一套基于海上动目标的二维回波模拟系统用于解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明提出了一种海上动目标的二维回波模拟方法,逼真模拟海上大尺寸(径向尺寸50m~350m)动态目标时频二维信息,为弹载雷达系统提供精确射频或中频回波信号,减少了雷达目标技术性失补概率,增强了雷达半实物仿真试验置信度。

    2、实现本发明的技术解决方案为:一种海上动目标的二维回波模拟方法,步骤如下:

    3、步骤1、根据点目标模拟,得到雷达目标回波信号sr(t);

    4、步骤2、三维坐标转换:

    5、采用两次变换方法,将场景内目标、平台空间位置关系通过目标系表达;

    6、步骤3、进行距离模拟;

    7、步骤4、进行速度模拟;

    8、步骤5、进行幅度模拟;

    9、步骤6、进行一维距离像目标模拟;

    10、步骤7、根据一维距离像目标回波模拟出的目标信号脉冲流,在方位向上根据相对运动过程确定相位关系,通过对一个相关处理时间内的脉冲进行相参处理,获取脉间相位连续性信息,逼真模拟雷达与目标相对运动产生的方位向多普勒带宽,从而满足雷达进行信号mti/mtd处理后,二维cfar检测时对目标回波信号质量的要求,以防雷达将模拟的雷达目标识别为无源干扰,从而实现对海上动目标的二维回波模拟。

    11、本发明与现有技术相比,其显著优点在于:本发明更侧重于面向海上高机动目标回波的二维模拟,在方位向上通过对一个相关处理时间内的脉冲进行相参处理,获取脉间相位连续性信息,逼真模拟弹载雷达与目标相对运动产生的方位向多普勒带宽,从而满足雷达进行信号mti/mtd处理后,二维cfar检测时对目标回波信号质量的要求,以防雷达将模拟的雷达目标识别为无源干扰。



    技术特征:

    1.一种海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤如下:

    2.根据权利要求1所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤1中,根据点目标模拟,得到雷达目标回波信号sr(t),具体如下:

    3.根据权利要求2所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤2中,三维坐标转换,具体如下:

    4.根据权利要求3所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤3中,进行距离模拟,具体如下:

    5.根据权利要求4所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤4中,进行速度模拟,具体如下:

    6.根据权利要求5所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤5中,进行幅度模拟,具体如下:

    7.根据权利要求6所述的海上动目标的二维回波模拟方法,其特征在于,步骤6中,进行一维距离像目标模拟,具体如下:


    技术总结
    本发明公开了一种海上动目标的二维回波模拟方法,用于逼真模拟海上动目标雷达回波信号,可以实现通过一维距离像脉冲串模拟,支撑雷达信号MTI、MTD处理,确保目标方位向不散焦,二维CFAR正常检测。为雷达内场半实物对抗试验提供逼真目标回波信号保障。本发明的实现通过提升雷达目标回波信号模拟逼真度,减少了雷达目标技术性失补概率,增强半实物仿真试验置信度,应用前景广阔,经济效益可观。

    技术研发人员:赵子绮,李一阳,梁斌,徐大钊,杨帅,陈飞,李金凯,梁猛,冯超超,韩耀华,张艺骞,张子琳
    受保护的技术使用者:中国航天科工集团八五一一研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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