一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，所述仿真测试方法包括：基于试飞数据构建杂波数据库；根据试验场景，明确仿真参数；根据所述仿真参数，自所述杂波数据库提取所需杂波数据，并对所述杂波数据进行处理得到试飞杂波信号；根据所述试飞杂波信号和/或雷达信号和/或干扰信号得到电磁环境信号；根据所述电磁环境信号得到电磁环境信号的发生信号；被测雷达系统接收所述发生信号，以验证所述被测雷达系统的功能和性能。本发明专利技术采用系统测试常用的矢量信号源，结合信号级数字仿真，避免了各类模拟器的使用；同时，利用雷达试飞采集的大量的杂波数据，提取出有效的基带杂波信号，逼真还原杂波数据，试验可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法及系统
本专利技术属于雷达半物理仿真技术
，尤其涉及一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法及系统。
技术介绍
半实物仿真是一种既包含实际物理系统、又包含虚拟数学模型的仿真技术，可为雷达系统提供内场条件下的性能测试、指标评估以及故障诊断等。现有技术在的一种半实物仿真方法，其电磁环境模拟利用目标、杂波等各种模拟器实现，成本高，且仿真逼真度受模拟器限制。虽然有的模拟器也支持回放外场录制数据或试验前计算得到的数据，但是灵活性较差，仅能开展基于回放外场录制数据的仿真测试，不能灵活设置试验场景，开展多样的试验项目。另一种方法的利用雷达目标环境产生及控制软件和矢量信号源代替各种模拟器，解决了第一种半实物仿真试验成本高的问题。该方法利用Matlab编程实现目标环境产生，也支持实际环境数据的回放，但是同样存在试验项目不灵活的问题，且仿真逼真度受Matlab算法的限制。雷达杂波是电磁环境最重要的组成部分，形成机理复杂，计算量较大，杂波模拟是否准确直接关系到半实物仿真测试结果的准确度。目前杂波模拟大多采用计算机仿真和数学统计模型模拟的方法，但是这种方法仿真效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了降低半实物仿真试验成本、减少试验内容限制、增加试验项目灵活性，提高电磁环境仿真逼真度，尤其是杂波仿真的可信度，本专利技术提供了一种杂波半实物化仿真方法。本专利技术的方法利用雷达试飞采集的大量的杂波数据，提取出有效的基带杂波信号，与数字仿真系统进行联合仿真，模拟高逼真度复杂电磁环境信号，并注入到矢量信号发生器，矢量信号发生器最终产生射频信号，以线馈或空馈的方式作用于雷达系统，实现雷达系统的功能和性能测试。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，所述仿真测试方法包括：基于试飞数据构建杂波数据库；根据试验场景，明确仿真参数；根据所述仿真参数，自所述杂波数据库提取所需杂波数据，并对所述杂波数据进行处理得到试飞杂波信号；根据所述试飞杂波信号和/或雷达信号和/或干扰信号得到电磁环境信号；根据所述电磁环境信号得到电磁环境信号的发生信号；被测雷达系统接收所述发生信号，以验证所述被测雷达系统的功能和性能。进一步的，所述仿真参数包括目标参数、机载参数及雷达工作参数。进一步的，所述目标参数包括目标实时位置、目标实施姿态、目标速度。进一步的，所述机载参数包括机载实时位置、机载实施姿态、机载速度。进一步的，所述雷达工作参数包括波形、载频、天线极化、波束宽度。进一步的，所述杂波数据处理包括对数据的插值计算及数据扩展。另外，本专利技术还提供了一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试系统，，所述仿真测试系统包括：杂波数据存储模块，所述杂波数据存储模块用于存储根据试飞数据得到的杂波数据；杂波数据处理模块，所述杂波数据处理模块用于对所述杂波数据进行处理，以得到试飞杂波信号；数字仿真模块，所述数字仿真模块用于根据试验场景，将雷达信号和/或干信号及试飞杂波信号产生电磁环境信号；信号发生模块，所述信号发生模块用于根据所述电磁环境信号得到产生电磁环境信号的发生信号；被测雷达系统，所述被测雷达系统接收所述信号发生模块发送的发生信号，以验证所述被测雷达系统的功能和性能。进一步的，所述信号发生模块与被测雷达系统之间通过线缆连接，被测雷达系统接收所述信号发生模块发送的信号。进一步的，所述信号发生模块与被测雷达系统之间设有发射天线，所述发送天线用于发送所述信号发生模块产生的发生信号，以使得所述被测雷达系统接收发射天线发送的信号。本专利技术的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法及系统采用系统测试常用的矢量信号源，结合信号级数字仿真，避免了各类模拟器的使用；同时，利用雷达试飞采集的大量的杂波数据，提取出有效的基带杂波信号，逼真还原杂波数据，联合细颗粒度且灵活方便的数字仿真目标、干扰等信号产生系统，提高复杂电磁环境的逼真度。本专利技术成本低，杂波仿真逼真度高，试验灵活方便，可扩展性强，可应用于雷达系统的半实物仿真性能测试。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为仿真测试方法流程图。图2为半实物仿真结构示意图；图3为基于试飞杂波数据库的复杂电磁环境射频信号产生流程；图4为信号级数字仿真的一种实现流程。其中，1-试飞杂波数据库、2-信号级数字仿真系统、3-网线、4-矢量信号发生器、5-单喇叭、6-雷达系统、7-同轴电缆；信号从矢量信号发生器4至雷达系统6有两种方式供选择，①-利用单喇叭空馈，②-利用同轴电缆线馈。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。为了清楚的说明本专利技术的
技术实现思路
，在以下内容中对本专利技术的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法及系统一起进行介绍：步骤1：基于试飞数据构建杂波数据库。整理雷达试飞采集的大量杂波数据，依据雷达信号参数(极化方式、载频、波束宽度、波形等)、地貌、飞行参数(载机高度、波束入射角、载机速度等)三部分参数，提取出有效的基带杂波信号，形成试飞杂波数据库。步骤2：规划试验场景，明确仿真参数。仿真参数包括：目标实时位置[Lat_tLog_tH_t]，实时姿态[Yaw_tPitch_tRoll_t]，RCS，速度V_t。其中：Lat_t表示目标纬度，Log_t表示目标经度，H_t表示目标高度，Yaw_t表示目标偏航角，Pitch_t表示目标倾斜角，Roll_t表示目标横滚角，RCS表示雷达散射截面积，V_t表示目标速度。载机实时位置[Lat_rLog_rH_r]，实时姿态[Yaw_rPitch_rRoll_r]，速度V_r。其中：Lat_r表示载机纬度，Log_r表示载机经度，H_r表示载机高度，Yaw_r表示载机偏航角，Pitch_r表示载机倾斜角，Roll_r表示载机横滚角，V_r表示载机速度。波形[PWPRIBW]、载频、天线极化、波束宽度等。其中：PW表示脉宽，PRI表示脉冲重复频率，BW表示信号带宽。步骤3：根据步骤2的仿真参数，按照场景规划，从试飞杂波数据库1中提取半实物仿真试验需要的杂波数据，根据试验场景及需要的杂波数据在SystemVue信号级数字仿真软件2中构建目标、干扰等电磁环境射频信号产生链路，设置目标平台、载机平台、波形等仿真参数，如图2。由于试飞杂波数据数据量大，因此在本实施例中，试飞杂波数据库1存储于专用的存储设备中，通过远程管理控制软件提取。根据步仿真参数和数字仿真需求，对提取的杂波数据进行处理。由于试飞数据库中的数据是试飞时的采样率、脉冲重复周期和相参处理周期等，与当前仿真数据率不符，需进行插值、数据扩展等数据处理。步骤4：将处理后的杂波数据分IQ两路以txt形式，存入SystemVue仿真链路所在路径下。步骤5：运行信号级数字仿真系统2，文件提取模型自动读取杂波IQ数据，并将仿真得到的射频信号经网线3载入矢量信号发生器4。SystemVue提供了信号下载模型，将IP地址设置为矢量信号发生器的IP地址，运行程序即可向矢量信号发生器4下载数据。步骤6：矢量信号发生器4中的电磁环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述仿真测试方法包括：基于试飞数据构建杂波数据库；根据试验场景，明确仿真参数；根据所述仿真参数，自所述杂波数据库提取所需杂波数据，并对所述杂波数据进行处理得到试飞杂波信号；根据所述试飞杂波信号和/或雷达信号和/或干扰信号得到电磁环境信号；根据所述电磁环境信号得到电磁环境信号的发生信号；被测雷达系统接收所述发生信号，以验证所述被测雷达系统的功能和性能。

【技术特征摘要】
1.一种基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述仿真测试方法包括：基于试飞数据构建杂波数据库；根据试验场景，明确仿真参数；根据所述仿真参数，自所述杂波数据库提取所需杂波数据，并对所述杂波数据进行处理得到试飞杂波信号；根据所述试飞杂波信号和/或雷达信号和/或干扰信号得到电磁环境信号；根据所述电磁环境信号得到电磁环境信号的发生信号；被测雷达系统接收所述发生信号，以验证所述被测雷达系统的功能和性能。2.根据权利要求1所述的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述仿真参数包括目标参数、机载参数及雷达工作参数。3.根据权利要求1所述的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述目标参数包括目标实时位置、目标实施姿态、目标速度。4.根据权利要求1所述的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述机载参数包括机载实时位置、机载实施姿态、机载速度。5.根据权利要求1所述的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方法，其特征在于，所述雷达工作参数包括波形、载频、天线极化、波束宽度。6.根据权利要求1所述的基于试飞数据的杂波半实物化仿真测试方...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯丹萍，郭立安，刘恒，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32