[发明专利]一种基于蒙特卡洛模拟的定量评估雷达站引导能力的方法

说明书

技术领域

本发明属于预警探测和军事运筹交叉领域，尤其涉及一种定量评估雷达站引导能力的方法。

背景技术

担负引导任务的航空兵地面雷达站是空防作战指挥的核心组成要素，其引导能力直接关系空防作战的成效。目前，国内对雷达站引导能力的评估多是针对平时的演习演练，设置的空中目标数量非常有限，评估的结论主要是针对既定的、已知的任务而言，定性的给出雷达站的引导能力是否满足航空兵实施拦截的保障要求。

战时，在各种复杂空情和复杂电磁环境条件下，尤其是空袭兵器和电磁环境具有较大的不确定性，我担负引导任务的雷达站的“能力底数”到底是多少、我方的引导方案该如何拟制等问题是空防作战准备急待研究和急需解决的重难点问题，具有更强的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种定量评估雷达站引导能力的方法，它充分考虑了雷达站引导运作流程的特点，尤其针对战时不确定的空袭兵器和电磁环境，通过蒙特卡洛模拟试验和统计分析，为量化评估雷达站的引导能力提供了一种有效、可行的方法。本发明的基于蒙特卡洛模拟的定量评估雷达站引导能力的方法主要包括空袭兵力模拟、己方兵力模拟、雷达站动态引导过程建模和蒙特卡洛模拟试验与统计分析等四个部分。

本发明的技术方案是提供了一种基于蒙特卡洛模拟的定量评估雷达站引导能力的方法，其特征在于：

步骤1、进行空袭兵力模拟，即对空袭兵器和为空袭兵器提供掩护的远距离电子干扰构建模型，具体包括对空袭兵器的飞行速度、到达责任空域时间、在责任空域滞留时间以及远距离电子干扰对我方雷达探测能力的压制影响的参数进行数学描述；

步骤2、进行己方兵力模拟，即完成己方引导能力建模和己方拦截兵力建模，具体包括对己方引导站雷达对空袭兵器的最远探测距离、干扰压制系数、引导时间以及己方担负拦截任务的歼击机数量、歼击机毁伤目标概率的建模；

步骤3、进行雷达站动态引导过程建模，即确定雷达站动态引导模拟的时间逻辑关系，按照事件发生的先后顺序，运用事件驱动方法模拟雷达站动态引导过程；

步骤4、完成蒙特卡洛模拟试验与统计分析，得到雷达站引导能力的量化评估指标结果；

其中：步骤1中，空袭兵力模拟具体通过以下方式实现：

步骤1-1、描述空袭兵器的参数包括：空袭持续时间T_d、空袭目标总数N_r、目标高度h、空袭目标速度v、目标平均到达率λ以及目标平均滞留时间τ_z；根据经验假设：

空袭目标速度是一个随机值，服从均匀分布，均值为v；

空袭兵器到达责任空域是一个随机值，服从目标平均到达率为λ的泊松分布，λ＝N_r/T_d；

空袭兵器在责任空域滞留时间是一个随机值，服从平均滞留率为ε的指数分布，ε＝1/τ_z；

步骤1-2、建立远距离电子干扰对我雷达探测能力压制模型，得到干扰压制系数；通过干扰压制系数，描述因远距离电子干扰而导致的引导延迟及引导中断的程度；

远距离电子干扰主要对雷达站引导的及时性和连续性产生影响，对其模拟具体表现在延迟引导和引导不连续两个方面；假设无电子干扰时，雷达最大探测距离为R_m；存在电子干扰时，雷达最大探测距离为R_j，则电子干扰导致雷达延迟引导的时间Δt为：

其中，v表示空袭目标速度；

设干扰压制系数则Δt也可表示为：

雷达引导保障距离设定为L_s：

L_s＝vτ_s，

式中，τ_s为雷达站引导时间；

假设雷达因电子干扰而中断引导的距离，即雷达引导保障中断距离为L_b，它服从平均引导保障中断距离为L_a的指数分布，L_a＝0.1(2-C_j)L_s。

本发明还提供了一种用于定量评估雷达站引导能力的雷达站动态引导方法，其特征在于：

雷达站按照先到先引导规则依次实施指挥引导；若目标进入引导责任空域时，引导通道正在实施引导，目标排队等待；目标在责任空域滞留期间，若引导通道释放，则对其实施引导；若引导通道一直未释放，则不经引导飞出引导责任空域；