[发明专利]一种用于飞行器数字化战场对抗的系统和方法

权利要求书

1.一种用于飞行器数字化战场对抗的系统，其特征在于，所述系统包括：顶层控制模块、战场脚本输入模块、第一方规划控制模块、第二方规划控制模块、以及数据化战场平台模块；

其中，所述顶层控制模块具有人机交互界面，用于通过其采集控制信息，并选择数据激励方式和激励策略；战场脚本输入模块用于根据顶层控制模块确定的数据激励方式获取战场脚本数据，并分别发送给第一方规划控制模块和第二方规划控制模块；第二方规划控制模块与第一方规划控制模块分别用于根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；

所述数字化战场平台模块包括战场环境动态更新组件和战场态势动态更新组件，其中，战场环境动态更新组件用于根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，战场态势动态更新组件用于在初始化战场环境数据的基础上根据第二方规划控制模块与第一方规划控制模块各自输出的作战航路数据和战术执行数据进行战场态势更新，以生成实时战场态势数据；

其中，所述第一方规划控制模块和第二方规划控制模块包括：航路规划单元，所述航路规划单元用于根据作战任务数据效能值最高的作战任务进行航路规划来生成作战航路数据；所述航路规划单元包括：碰撞检测器；

所述碰撞检测器用于根据数字地形数据库和战场环境数据建立威胁区模型，并判断航线中两个航点之间的直线飞行区域是否位于威胁区内；其中，威胁区模型包括地形、高程、威胁类型、威胁范围、以及威胁程度数据；

其中，通过以下步骤建立所述威胁区模型：

依照雷达探测的工作原理，在不考虑地形、电子对抗、地球曲率的条件下，雷达探测范围将是一个半球体，圆心即为雷达所在位置，探测半径即为雷达的最大作用距离，依照雷达最大作用距离R_fmax同目标散射截面σ的关系式：

式中，R_fmax最大作用距离，P_t雷达的发射机输出功率，G_t雷达天线增益，λ工作波长，k玻尔兹曼常数，T₀系统噪声温度，L系统损耗因子，F_n雷达噪声系数，最低可检测因子，Δf_r雷达接收机带宽；

由上式可知，当其他参数一定时，雷达最大作用距离随目标散射截面的增大而增大，即R_fmax可简化为：

令

则取的最大目标散射截面σ为σ_i,max，其中，A_i为飞行器；

即

由上式可确定某飞行器相对某型雷达的最大探测距离，即为某型雷达探测威胁区相对某飞行器的最大作用距离；

在上式之外，受到雷达的地形遮蔽角的影响，目标的发现距离与目标飞行高度h关系式为：

式中：ε_k为雷达天线遮蔽角，R'_g考虑正常大气折射率的地球半径，D目标发现距离，随着飞行高度的增加，雷达发现目标的距离正比例的增大，当雷达的作用距离大于目标的直视距离时，则说明地球曲率限制了雷达最大探测距离，因此，雷达有效作用距离为：

R_max＝min{R_fmax,D}

雷达波在空间行进过程中，被地形起伏区域遮挡，形成雷达威胁盲区；威胁盲区的建模，可以利用雷达射线方程：

式中：h_f飞行器飞行高度，P_(θ,n)极坐标系中的飞行器位置坐标，P_(θ,0)极坐标系中的雷达位置坐标；

根据雷达探测目标的射线方程，可计算出目标到雷达的高度角ε₀以及极坐标位置P_(θ,k)到雷达的高低角

若则目标处于敌方雷达威胁盲区内；以航线中两个航点之间的直线飞行区域为目标，获取雷达威胁盲区数据；进而根据敌方雷达探测区域、敌方雷达威胁盲区、敌方防空火力网防御范围、气象限制不可飞行区域、以及地形限制不可飞行区域来确定两个航点之间的直线飞行区域内任意点的生存系数，进而建立两个航点之间的威胁区模型，其包括地形、高程、威胁类型、威胁范围、以及威胁程度。