一种岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种岛岸环境雷达目标发射特性仿真方法和系统

【技术实现步骤摘要】
一种岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及计算机仿真
，尤其涉及一种岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法和系统
。

技术介绍

[0002]针对雷达目标反射特性的模拟仿真在军事层面上的需求度和要求都较高，但是实现难度也较大，因为在现实情况下，雷达波的反射会受到多种因素影响，如果直接把不同的雷达目标反射特性实测结果输入到仿真系统，并以此为仿真结果，那么往往会导致该仿真结果针对同一距离
、
同一气候条件
、
同一环境条件下的仿真结果具有参考意义，而但凡其中的一个结果和仿真结果不同，则仿真结果和现实结果偏差过大，导致仿真结果不可用
。
[0003]现实岛屿的地形复杂，且雷达运行环境处于多种复杂环境下，这会导致雷达波目标反射特性仿真难度更高
。
同时对岛屿攻击或防御，往往会采用伪装设施进行被保护目标覆盖
。
另外对于伪装材料，由于岛岸环境复杂，通用型或者依托陆地环境开发的材料，往往和岛岸环境不匹配，因此由必要基于岛岸环境雷达目标反射特性仿真，对伪装材料的设计和研发过程提供制导
。
[0004]然而目前针对这种设施的伪装测试，往往采用现实材料进行覆盖，并进行雷达照射，分析目标反射特性并分析伪装结果，这种方式消耗的资源过多，并且显然难以覆盖所有气候条件，使得制导效果并不好
。
另外对于伪装材料，需要基于已经完成设计并生产的材料进行实际验证，方可了解该材料具体伪装效果，难以基于岛岸环境雷达目标反射特性，对伪装材料的设计和生产过程提供有效制导
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法和系统，不但能够保证仿真系统对目标反射特性的精准测量，还能够节约仿真系统的运算资源，同时能够基于仿真结果，对伪装材料的设计工作提供帮助
。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种岛岸环境雷达目标发射特性仿真方法，包括以下步骤：
[0007]构建岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型；
[0008]通过获取实际目标反射特性参数，得到实际目标在大气环境下的反射特性；
[0009]基于目标特性海岛三维仿真模型，通过海洋大气环境参数以及实际目标在大气环境下的反射特性，进行岛岸环境雷达目标反射特性仿真
。
[0010]所述构建岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型，包括以下步骤：
[0011]构建海岛三维模型；基于海岛三维模型配置地质环境参数，成为海岛三维仿真模型；
[0012]根据伪装材料外形构建仿真材料外形模型，用于设置于海岛三维仿真模型目标区域表面；对不同的仿真材料配置其对应物理参数和雷达信号反射能量，形成含有材料配置
的材料仿真模型；其中，物理参数和接收的雷达信号反射能量预先存储于伪装材料分类库，并与材料分类对应，用于对伪装材料模型配置材料；所述物理参数包括反射面粗糙度
、
反射面材料类型
、
反射面和水平面夹角；
[0013]基于海岛三维仿真模型，设置仿真雷达所处位置的空间坐标点，作为仿真雷达的布设位置，并配置所有仿真雷达的状态参数数据，形成岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型
。
[0014]所述构建海岛三维模型，包括以下步骤：
[0015]构建海岛三维模型中的所有空间坐标点，并比较海岛三维模型空间坐标点的高程数值；若存在高程数值相同的坐标点，则认为高程数值相同的点位于同一高程面上的坐标点；否则，认为不是同一个高程面上的海岛三维模型空间坐标点；
[0016]对同一个高程面上的海岛三维模型空间坐标点进行连线：
[0017]1)
选取基准点，计算该基准点与其它位于同一高程面上的海岛三维模型空间坐标点的距离，取与基准点距离最小的点为相邻点，将基准点与相邻点进行连线；
[0018]2)
选取所述相邻点为基准点，重复步骤
1)
；
[0019]3)
直至遍历所有坐标点，完成同一高程面内的坐标点连线生成轮廓线；
[0020]遍历所有高程面，实现对所有高程面上的海岛三维模型空间坐标点进行连线，生成海岛三维模型
。
[0021]对于位于同一个高程面上的坐标点，且第一点位和某个点位的间距超过阈值，将这些空间点坐标识别为河流轮廓线空间点，具体步骤如下：
[0022]按照空间坐标点的排序，对相邻空间坐标点间距标号处理，直到得到第
z
‑1间距，对应的空间坐标点标号为
z
‑1；间距数值最大的间距连线为
z
‑
y
，
0≤y
＜
z
，
y
表示标号，则第
z
‑
y
和第
z
‑
y+1
个点，为高程面上表示河道两岸的点；
[0023]或者，按照空间坐标点的排序，对相邻空间坐标点间距标号处理，直到得到第
z
‑1间距，对应的空间坐标点标号为
z
‑1；计算相邻空间组标点间距中，前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值，设置前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值阈值，若前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值大于设置的比值阈值或者小于比值阈值倒数时，则第
z
‑
y
和第
z
‑
y+1
个点，为高程面上表示河道两岸的点
。
[0024]所述通过获取实际目标反射特性参数，得到实际目标在大气环境下的反射特性，包括以下步骤：
[0025]利用雷达对选定的陆地目标照射，并获取状态参数，包括：雷达朝向
、
视场角
、
入射角参数；
[0026]获取雷达照射目标期间内的大气环境数据；
[0027]根据反射特性方程，取得实际目标在不同大气环境下的反射特性数值，进而得到雷达状态
、
大气环境
、
雷达目标反射特性之间的对应关系
。
[0028]所述基于目标特性海岛三维仿真模型，通过海洋大气环境参数以及陆地目标在大气环境下的反射特性，进行岛岸环境雷达目标反射特性仿真，包括以下步骤：
[0029]步骤
1)
，构建海洋大气环境参数作用下的雷达信号的能量数学模型；
[0030]步骤
2)
，获取岛岸环境雷达目标反射特性仿真情境中的海洋大气环境数据；
[0031]步骤
3)
，根据仿真雷达布设位置得到距离被照射海岛三维仿真模型的距离；
[0032]步骤
4)
，根据能量数学模型
、
海洋大气环境数据
、
以及雷达布设距离，构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种岛岸环境雷达目标发射特性仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：构建岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型；通过获取实际目标反射特性参数，得到实际目标在大气环境下的反射特性；基于目标特性海岛三维仿真模型，通过海洋大气环境参数以及实际目标在大气环境下的反射特性，进行岛岸环境雷达目标反射特性仿真
。2.
根据权利要求1所述的岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法，其特征在于，所述构建岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型，包括以下步骤：构建海岛三维模型；基于海岛三维模型配置地质环境参数，成为海岛三维仿真模型；根据伪装材料外形构建仿真材料外形模型，用于设置于海岛三维仿真模型目标区域表面；对不同的仿真材料配置其对应物理参数和雷达信号反射能量，形成含有材料配置的材料仿真模型；其中，物理参数和接收的雷达信号反射能量预先存储于伪装材料分类库，并与材料分类对应，用于对伪装材料模型配置材料；所述物理参数包括反射面粗糙度
、
反射面材料类型
、
反射面和水平面夹角；基于海岛三维仿真模型，设置仿真雷达所处位置的空间坐标点，作为仿真雷达的布设位置，并配置所有仿真雷达的状态参数数据，形成岛岸环境的目标特性海岛三维仿真模型
。3.
根据权利要求2所述的岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法，其特征在于，所述构建海岛三维模型，包括以下步骤：构建海岛三维模型中的所有空间坐标点，并比较海岛三维模型空间坐标点的高程数值；若存在高程数值相同的坐标点，则认为高程数值相同的点位于同一高程面上的坐标点；否则，认为不是同一个高程面上的海岛三维模型空间坐标点；对同一个高程面上的海岛三维模型空间坐标点进行连线：
1)
选取基准点，计算该基准点与其它位于同一高程面上的海岛三维模型空间坐标点的距离，取与基准点距离最小的点为相邻点，将基准点与相邻点进行连线；
2)
选取所述相邻点为基准点，重复步骤
1)
；
3)
直至遍历所有坐标点，完成同一高程面内的坐标点连线生成轮廓线；遍历所有高程面，实现对所有高程面上的海岛三维模型空间坐标点进行连线，生成海岛三维模型
。4.
根据权利要求3所述的岛岸环境雷达目标反射特性仿真方法，其特征在于，对于位于同一个高程面上的坐标点，且第一点位和某个点位的间距超过阈值，将这些空间点坐标识别为河流轮廓线空间点，具体步骤如下：按照空间坐标点的排序，对相邻空间坐标点间距标号处理，直到得到第
z
‑1间距，对应的空间坐标点标号为
z
‑1；间距数值最大的间距连线为
z
‑
y
，
0≤y
＜
z
，
y
表示标号，则第
z
‑
y
和第
z
‑
y+1
个点，为高程面上表示河道两岸的点；或者，按照空间坐标点的排序，对相邻空间坐标点间距标号处理，直到得到第
z
‑1间距，对应的空间坐标点标号为
z
‑1；计算相邻空间组标点间距中，前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值，设置前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值阈值，若前一个相邻空间点间距和后一个空间点连线间距的比值大于设置的比值阈值或者小于比值阈值倒数时，则第
z
‑
y
和第
z
‑
y+1
个点，为高程面上表示河道两岸的点
。5.
根据权利要求1所述的海岛环境雷达目标反射特性仿真方法，其特征在于，所述通过
获取实际目标反射特性参数，得到实际目标在大气环境下的反射特性，包括以下步骤：利用雷达对选定的陆地目标照射，并获取状态参数，包括：雷达朝向
、
视场角
、
入射角参数；获取雷达照射目标期间内的大气环境数据；根据反射特性方程，取得实际目标在不同大气环境下的反射特性数值，进而得到雷达状态
、
大气环境
、
雷达目标反射特性之间的对应关系
。6.
根据权利要求1所述的岛岸雷达目标反射特性仿真方法，其特征在于，所述基于目标特性海岛三维仿真模型，通过海洋大气环境参数以及陆地目标在大气环境下的反射特性，进行岛岸环境雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，潘巍，向杨蕊，陈宇奇，周玢，孙晓峰，薛益新，
申请(专利权)人：中国人民解放军，
类型：发明
国别省市：