一种实时交互式相控阵雷达仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实时交互式相控阵雷达仿真系统，其特征在于，包括飞行目标显控仿真子系统，电磁环境仿真子系统，相控阵列仿真子系统；所述飞行目标显控仿真子系统用于生成探测目标，根据空气动力学产生所述被探测目标物理运动信息，对被探测目标进行实时显示与交互式运动控制；所述电磁环境仿真子系统用于还原复杂电磁环境中信号传播真实过程，完成波束在所述被探测目标上的电磁特性建模仿真，并完成信号在自由空间传播的损耗解算；所述相控阵列仿真子系统用于根据所述特征信号计算得到特征参数，并通过相关算法进行处理得到被探测目标的航迹。本发明专利技术的方法相比传统方法呈现更为直观、仿真实时性强、仿真准确度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种实时交互式相控阵雷达仿真系统及方法
本专利技术涉及雷达仿真领域，特别涉及一种实时交互式相控阵雷达仿真系统及方法。
技术介绍
相控阵雷达是一种多功能、高性能的新型雷达系统，主要能满足以下两类需求：作用距离远；天线波束扫描要快，能跟踪快速移动的目标，并缩短控制反应时间，提高跟踪速度；实现上述两类需求，可采用下述两类方式：第一类需求，可以通过加大天线面积和电波的发射功率，设计最佳信号波形，以及降低接收机噪声来解决；第二类需求，机械扫描的常规雷达已不能胜任，需采用电扫描雷达波束指向系统，这种系统，在搜索和跟踪目标时，整个天线系统可以固定不动，通过控制阵列天线中各个阵元的相位，便可得到所需要的天线方向图和波束指向；相控阵雷达从理论上满足了作用距离远和反应时间短、多目标跟踪的要求，正是因为相控阵雷达的高效能、多功能，使得其系统十分复杂，仿真难度很大。同时，相控阵雷达与机械扫描雷达一样，其发射分系统和接收分系统仍然是两个基本分系统：发射分系统包括发射天线阵；发射馈电系统(发射波束形成网络)；发射信号产生及功率放大部分。接收分系统包括接收天线阵；接收机前端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时交互式相控阵雷达仿真系统，其特征在于，包括飞行目标显控仿真子系统，电磁环境仿真子系统，相控阵列仿真子系统；所述飞行目标显控仿真子系统用于交互式被探测目标的实时显示与运动控制，根据空气动力学产生所述被探测目标物理运动信息，并将所述物理运动信息发送到电磁环境仿真子系统；所述电磁环境仿真子系统用于完成波束在所述被探测目标上的电磁散射特性和目标雷达散射截面等建模仿真，得到所述被探测目标特征信号，完成信号在自由空间传播的损耗解算，并将所述特征信号发送到相控阵列仿真子系统；所述相控阵列仿真子系统用于根据所述特征信号计算得到特征参数，并将所述特征参数通过相关算法进行处理，得到被探测目标的航迹；/...

【技术特征摘要】
1.一种实时交互式相控阵雷达仿真系统，其特征在于，包括飞行目标显控仿真子系统，电磁环境仿真子系统，相控阵列仿真子系统；所述飞行目标显控仿真子系统用于交互式被探测目标的实时显示与运动控制，根据空气动力学产生所述被探测目标物理运动信息，并将所述物理运动信息发送到电磁环境仿真子系统；所述电磁环境仿真子系统用于完成波束在所述被探测目标上的电磁散射特性和目标雷达散射截面等建模仿真，得到所述被探测目标特征信号，完成信号在自由空间传播的损耗解算，并将所述特征信号发送到相控阵列仿真子系统；所述相控阵列仿真子系统用于根据所述特征信号计算得到特征参数，并将所述特征参数通过相关算法进行处理，得到被探测目标的航迹；
所述飞行目标显控仿真子系统包括飞行动力学仿真模块、飞行控制模块、可视化模块，所述飞行动力学仿真模块用于计算机体坐标系下飞机的气动力和气动力矩，求出出机体坐标系下的三轴线加速度和三轴角加速度，得到飞机的姿态、位置等飞行参数；所述飞行控制模块用于借助人体工程学控制手柄，通过二级反馈的控制器按照对应键位对飞行目标的俯仰角、偏航角、滚转角、油门实现对所述目标的六自由度飞行实时控制；所述可视化模块利用三维模型实时真实动态显示技术，根据观察点及观察方向对飞行模拟场景进行实时动态图形显示；
所述电磁环境仿真子系统包括目标电磁特性仿真模块、传播衰减仿真模块、噪声杂波仿真模块，所述目标电磁特性仿真模块用于根据几何绕射理论的散射中心模型描述目标在高频区的电磁散射特性，根据概率密度函数和相关函数对目标雷达散射截面建模；所述传播衰减仿真模块用于建模信号在空气传播的衰减过程，以及信号起始点之间的多普勒偏移；所述噪声杂波仿真模块用于通过零记忆非线性变换法，产生具有一定概率分布的相关随机序列模拟电磁空间中的噪声杂波；
所述相控阵列仿真子系统包括信号发射模块、信号接收模块、信号处理模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于帆，朱纪洪，罗东琦，刘彬彬，欧阳波，张赛特，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11