3D雷达模拟仿真系统研究与雷达对抗的时间序列规划

发布时间：2020-06-21 22:51

【摘要】：随着仿真技术与通信技术的发展,组网雷达仿真系统在不断的改进;在前端展示方面,二维(2D)图像的展示已经不能满足复杂的要求,例如仿真过程中参数的变换、模拟过程的直观性、现实模拟的真实性。因此,仿真技术也需要从二维图像向三维(3D)图像转换;在后端方面,现有雷达多采用固定重频或者重频参差工作模式,雷达脉冲重复周期是敌方无源探测设备的重要估计对象,是发射信号分选的重要对象,现有的重频抖动技术可以增加敌方重频分选难度,但在进行脉冲积累时会产生较高多普勒积累旁瓣电平影响目标速度估计精度。本文提出了一种雷达发射信号时间序列规划方法,在压制脉冲积累的旁瓣的同时使发射时间序列在重频分选时没有突出的频率特征,将该算法运用到后端的回波数据产生上。本文主要研究了仿真系统的前端展示3D模块的实现与后台模拟脉冲产生的优化;首先介绍了此课题的研究背景、意义与现状,并在此基础上,主要从以下六个章节对此课题进行介绍:第一章,主要介绍了对国内外3D雷达系统的研究与现有的雷达系统。第二章,主要介绍了整个雷达仿真系统框架使用的技术,对后台的部分数据处理过程与使用的并行化计算框架进行简介,并对回波数据产生做出了改进方案;对于前台简述了3D场景的构成。第三章,主要介绍对构建3D仿真系统的主要需求与技术栈,并对其探索的过程中所需要的技术原理与技术支持进行了阐述。其中将地理信息系统(GIS)导入到仿真系统中创建动态3D地形是一个创新点,从五个技术方面阐述完成仿真系统的过程,GPU图像处理编程实现光照效果,Unity的模型操作实现物体的运动,网络通信与线程间的通信模拟雷达通信,构建合适的用户界面展示更良好,合适的打包的选择。第四章,主要介绍对前端3D效果展示,对展示的操作方式进行说明并对软件部分环境的搭建进行了简短的阐述。第五章,主要介绍了为了提高雷达脉冲抗截获的能力,将传统脉冲相干积累扩展到参差重频脉冲相干积累;最后,为了确保雷达具有较高的检测概率,给出了一个最小最大设计准则来降低相干积累后的旁瓣电平并给出了仿真结果。第六章,主要介绍了对本课题的总结与展望。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN957.52;TP391.9
【图文】：

仿真系统,二维

西安电子科技大学硕士学位论文4图1.1 二维仿真系统展示图如图 1.1 所示，现有的仿真系统都是二维的展示效果，其中雷达站都是以点的方式进行展示，而地形与海洋也是以颜色进行区分。其效果的展示只能做到区分的效果，没有实际场景的展示效果；在控件方面也是单一传统的平面效果，其单一性已经难以满足使用者与观看者对软件的感官需求。因此跟随科技的发展使用新型的 3D 展示方式是对现有软件更新的必然需求。在雷达仿真系统的后台部分对回波数据的仍然延续传统的单脉冲的方法，单脉冲在电子对抗技术的实际场景中易于被敌方筛选，因此对于单脉冲的改进提升雷达系统的反侦察能力，已经成为雷达系统能够完成雷达使命甚至能够继续生存的关键因素。电子对抗设备截获雷达发射的射频能量，并在该基础上完成对雷达的截获、侦察、干扰雷达辐射的射频信号。低截获雷达主要通过一系列性能上的改变来防止截获设备截获到雷达发射能量从而防止获得雷达信息。在电子对抗方面

前后对比,地形

22(a)地形整体图（b）地形分割图图3.3 地形分割前后对比图3.2.3 高度图高度图实际上是一个二位数组，就是一个网格形式的数组存储结构，其中存储的数值代表地形图中的高度值 z，对该高度值的索引值就刚好可以来定位该地形图的网格（x,y）,正是由于这种映射关系，常用的高度图完全可以作为生成地形的输入数据。精确的原始数据存储在一个文件中会导致整个文件巨大，为了方便地使用高度图，通常使用 byte 格式存储地形的高度数据，0 表示地形的高度最低值，255 表示地形的高度最高值，但这样表示的方法由于存储的高度数据较少会导致地形高度之间的差距不是很大

【参考文献】