一种面向能力复演的雷达模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及雷达系统建模领域，公开了一种面向能力复演的雷达模拟方法及系统，该方法的系统包括时钟与定时模块、主控模块；所述时钟与定时模块通过主控模块与威力范围计算模块连接，与环境数据输入模块、探测过程模拟模块、探测信息输出模块以及雷达显示模块连接。威力范围计算模块一端通过数据电缆与方向图模块相互连接，另一端通过数据电缆与探测过程模拟模块相互连接。环境数据输入模块通过数据电缆与探测过程模拟模块连接，探测过程模拟模块通过数据电缆与探测信息输出模块以及雷达显示模块连接。本发明专利技术能够完整的复现雷达探测处理的全过程，保证模拟的逼真度，极大提高运算效率，保证仿真运行速度，可适应于各种类型雷达系统的模拟。系统的模拟。系统的模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种面向能力复演的雷达模拟方法及系统


[0001]本专利技术涉及雷达系统建模领域，具体涉及一种面向能力复演的雷达模拟方法及系统。
[0002]
技术介绍

[0003]利用现代的建模技术与模拟技术进行雷达系统研究是一条非常有效的技术途径，并已经广泛应用，涵盖了雷达系统设计与研制、新型雷达装备发展论证、雷达装备试验鉴定及评估、雷达对抗作战训练、演练及战法研究等众多方面。
[0004]当前对雷达系统的模拟方法主要包括了信号级模拟与功能级模拟两种，信号级模拟方法的逼真度高，能够复现雷达的工作流程与信号处理全过程，但是运算量大，运行效率非常低，主要应用于雷达系统设计、算法验证及评估等场合；功能级模拟方法的逼真度低，主要是从功率的角度建立信噪比检测模型复现雷达的检测功能，其主要优势就是计算量较小、运行速度快，主要应用于雷达对抗装备的训练、演练等场合。
[0005]雷达系统的信号级模拟方法计算效率太低，难以适应大规模的装备训练、演练等场合，而功能级模拟方法主要复现雷达对目标的检测功能，不支持雷达工作流程的复现，且只考虑单一的功率信息，逼真度低，对环境要素的敏感性差，无法适应复杂电磁环境的要求。随着现代战场条件下电磁环境越来越复杂、装备作战体系化程度越来越高，无论是信号级模拟方法，还是功能级模拟方法，都难以满足体系化作战条件下的大规模雷达对抗装备的训练及演练需求。
[0006]
技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向能力复演的雷达模拟方法及系统。本专利技术提供的雷达模拟方法瞄准现代战场体系化作战条件下的雷达电子战装备训练演练需求，既能高逼真度的实现雷达系统功能的复演，又具备很高的运行效率，能够确保大量雷达模拟装备的体系化协同运行。
[0008]为实现上述专利技术的目的，本专利技术采用技术方案如下：一种面向能力复演的雷达模拟系统，包括时钟与定时模块、主控模块、方向图模块、威力范围计算模块、环境数据输入模块、探测过程模拟模块、探测信息输出模块、雷达显示模块；所述时钟与定时模块通过数据电缆与主控模块连接，用于为主控模块提供参考时钟和定时指令；所述主控模块一端通过数据电缆与威力范围计算模块连接，用于向威力范围计算模块发送预先计算指令；主控模块另一端通过数据电缆分别与环境数据输入模块、探测过程模拟模块、探测信息输出模块以及雷达显示模块连接，用于为各个模块提供运行控制指
令；所述威力范围计算模块一端通过数据电缆与方向图模块相互连接，用于向方向图模块发送调用指令后，方向图模块为其提供雷达天线方向图数据；威力范围计算模块另一端通过数据电缆与探测过程模拟模块相互连接，用于探测过程模拟模块向威力范围计算模块发送调用指令后，威力范围计算模块为其提供雷达威力范围数据；所述环境数据输入模块通过电缆与探测过程模拟模块连接，用于为探测过程模拟模块提供目标、杂波以及干扰数据；所述探测过程模拟模块通过数据电缆与探测信息输出模块以及雷达显示模块连接，用于为探测信息输出模块以及雷达显示模块提供雷达工作状态以及探测数据。
[0009]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述时钟与定时模块为产生时钟信号和定时信号模块，通过时钟与定时模块，保证系统内部各个模块按照统一的时钟同步推进，或与外部时钟相连，实现与外部其它系统的时钟同步。
[0010]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述主控模块为基于参考时钟与定时指令实现系统内部各模块的运行控制模块，，确保各模块按照预定的时序关系同步执行，并提供初始化、开始、冻结、解冻、结束的运行控制功能。
[0011]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述方向图模块为模拟雷达的天线方向图模块，用于根据天线特性采用拟合的方法进行模拟，或基于实测方向图数据进行模拟。
[0012]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述威力范围计算模块为基于方向图数据计算雷达对标准参考目标的探测威力范围模块，用于节省计算资源，采用预先计算的方法，即在接收到主控的预先计算指令后，按照一定的空间采样率，对全部探测区域进行探测距离的预先计算，并按照规定的格式存储为威力范围数据，仿真运行中，探测过程模拟模块需要查找相对应的数据进行目标检测判断即可，能够提高运算效率。
[0013]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述环境数据输入模块为接收外部的环境数据或者根据仿真设定模拟相关的环境数据模块，用于生成目标回波数据、杂波数据以及干扰数据，再统一传给探测过程模拟模块进行雷达检测处理。
[0014]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述探测过程模拟模块为模拟雷达探测的全部工作过程模块，包括用于对雷达工作状态模拟、雷达目标检测、点迹模拟、航迹模拟，并按照雷达的数据率形成检测报告。
[0015]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述探测信息输出模块为接收探测过程模拟模块的发送的雷达工作状态和探测数据模块，用于形成数据记录文件，并发送给外部系统。
[0016]一种面向能力复演的雷达模拟系统，所述雷达显示模块为用语模拟雷达显示器，实时显示雷达工作状态和探测数据，提供雷达A显、B显的显示界面。
[0017]一种面向能力复演的雷达模拟方法，是面向能力复演的雷达模拟系统仿真运行，主控模块基于时钟与定时模块提供的参考时钟和定时指令生成运行控制指令，环境数据输入模块在运行指令的控制下，接收外部发送的环境数据，并根据仿真设定，模拟生成目标、杂波、干扰等数据发送给探测过程模拟模块，探测过程模拟模块基于预先计算的威力范围数据，模拟复演雷达目标检测、点迹生成、航迹生成等雷达处理能力，并通过雷达显示模块以及探测信息输出模块实现雷达工作状态显示以及雷达探测信息输出功能；1）雷达模拟方法，是将目标检测转化为雷达威力范围计算，并通过预先计算的方
式大幅度降低雷达目标实时检测中的运算量，同时，充分利用目标真值信息进行雷达航迹模拟，降低航迹滤波、预测算法的运算量，雷达模拟中，通过探测过程模拟模块实现对雷达探测全过程的能力复演，雷达探测全过程的能力描述为：根据探测数据率，雷达在其所处的电磁环境下，对不同的目标分别进行搜索、搜索到目标之后，经过设定时间的确认，建立对目标的跟踪，并生成和输出对应的点迹和航迹信息；通过探测过程模拟模块的运行，能够完全按照实际雷达装备探测能力，模拟雷达工作状态、目标检测、点迹和航迹形成能力，并按照雷达的实际数据率形成检测报告，实现雷达探测全过程的完全复演，使得雷达模拟系统的使用者获得与实际雷达装备操作一致的体验感，即通过模拟系统界面输出的信息能够与真实装备相符合，从而能够在雷达功能模拟上达到与信号级仿真相当的逼真度；2）面向能力复演的雷达模拟系统的运行流程，具体实施如下：（1）仿真启动后，创建全部仿真模块，并进行初始化；（2）仿真初始化完成后，仿真主控模块发送预先计算指令给威力范围计算模块，威力范围计算模块调用方向图模块，并根据方向图模块生成的天线方向图，完成雷达探测威力范围的计算；（3）预先计算完成后，仿真主控模块发送仿真运行控制命令，开始执行仿真；（4）环境数据输入模块在接收到仿真运行控制命令后，开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：包括时钟与定时模块、主控模块、方向图模块、威力范围计算模块、环境数据输入模块、探测过程模拟模块、探测信息输出模块、雷达显示模块；所述时钟与定时模块通过数据电缆与主控模块连接，用于为主控模块提供参考时钟和定时指令；所述主控模块一端通过数据电缆与威力范围计算模块连接，用于向威力范围计算模块发送预先计算指令；主控模块另一端通过数据电缆分别与环境数据输入模块、探测过程模拟模块、探测信息输出模块以及雷达显示模块连接，用于为各个模块提供运行控制指令；所述威力范围计算模块一端通过数据电缆与方向图模块相互连接，用于向方向图模块发送调用指令后，方向图模块为其提供雷达天线方向图数据；威力范围计算模块另一端通过数据电缆与探测过程模拟模块相互连接，用于探测过程模拟模块向威力范围计算模块发送调用指令后，威力范围计算模块为其提供雷达威力范围数据；所述环境数据输入模块通过数据电缆与探测过程模拟模块连接，用于为探测过程模拟模块提供目标、杂波以及干扰数据；所述探测过程模拟模块通过数据电缆与探测信息输出模块以及雷达显示模块连接，用于为探测信息输出模块以及雷达显示模块提供雷达工作状态以及探测数据。2.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述时钟与定时模块为产生时钟信号和定时信号模块，通过时钟与定时模块，保证系统内部各个模块按照统一的时钟同步推进，或与外部时钟相连，实现与外部其它系统的时钟同步。3.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述主控模块为基于参考时钟与定时指令实现系统内部各模块的运行控制模块，，确保各模块按照预定的时序关系同步执行，并提供初始化、开始、冻结、解冻、结束的运行控制功能。4.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述方向图模块为模拟雷达的天线方向图模块，用于根据天线特性采用拟合的方法进行模拟，或基于实测方向图数据进行模拟。5.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述威力范围计算模块为基于方向图数据计算雷达对标准参考目标的探测威力范围模块，用于节省计算资源，采用预先计算的方法，即在接收到主控的预先计算指令后，按照一定的空间采样率，对全部探测区域进行探测距离的预先计算，并按照规定的格式存储为威力范围数据，仿真运行中，探测过程模拟模块需要查找相对应的数据进行目标检测判断即可，能够提高运算效率。6.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述环境数据输入模块为接收外部的环境数据或者根据仿真设定模拟相关的环境数据模块，用于生成目标回波数据、杂波数据以及干扰数据，再统一传给探测过程模拟模块进行雷达检测处理。7.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述探测过程模拟模块为模拟雷达探测的全部工作过程模块，包括用于对雷达工作状态模拟、雷达目标检测、点迹模拟、航迹模拟，并按照雷达的数据率形成检测报告。8.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述探测信息输出模块为接收探测过程模拟模块的发送的雷达工作状态和探测数据模块，用于形成数据记录文件，并发送给外部系统。9.根据权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统，其特征是：所述雷达显示模块为用语模拟雷达显示器，实时显示雷达工作状态和探测数据，提供雷达A显、B显的显示
界面。10.如权利要求1所述的一种面向能力复演的雷达模拟系统的雷达模拟方法，其特征是：主控模块基于时钟与定时模块提供的参考时钟和定时指令生成运行控制指令，环境数据输入模块在运行指令的控制下，接收外部发送的环境数据，并根据仿真设定，模拟生成目标、杂波、干扰等数据发送给探测过程模拟模块，探测过程模拟模块基于预先计算的威力范围数据，模拟复演雷达目标检测、点迹生成、航迹生成等雷达处理能力，并通过雷达显示模块以及探测信息输出模块实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金良，彭丹华，张德锋，王得旺，李晓燕，刘敏，耿宏峰，吴正雄，郭世谦，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八九二部队，
类型：发明
国别省市：