[发明专利]扩频雷达通信一体化系统的低截获性能评估方法

权利要求书

1.一种扩频雷达通信一体化系统的低截获性能评估方法，其特征在于，本发明的方法是在由一个雷达发射机、一个雷达接收机、多个雷达侦察机、一个通信侦察机组成的系统上实现的，具体步骤包括如下：

(1)构建低截获性能评估结构模型：

构建一个将扩频通信信息加载到雷达系统上形成的扩频雷达通信一体化系统的低截获性能评估结构模型，包括目标层、子目标层、准则层结构，每一层的元素由下一层的元素支配，同时它又受上一层元素支配，这种上下层的支配关系形成了一个递阶控制结构；

所述的目标层为扩频雷达通信一体化系统的低截获性能验证；

所述的子目标层为扩频雷达通信一体化信号中雷达信息抗截获的性能验证和通信信息抗截获的性能验证两个分支；

所述的准则层为雷达侦察机截获雷达信息的概率和归一化的通信截获距离；

(2)计算雷达侦察机截获雷达信息概率：

(2a)按照下式，计算雷达发射机发射的波束在平坦地面上的主瓣覆盖面积：

其中，A表示雷达发射机发射的波束在平坦地面上的主瓣覆盖面积，π表示圆周率值，·表示相乘操作，h表示雷达发射机与雷达侦察机之间垂直高度，tan(·)表示求正切值操作，ε表示平坦地面上方的雷达发射机发射的波束与地面的掠射角，arcsin(·)表示求反正弦值操作，U表示雷达发射机发射的波束在3分贝瓦功率下降点处的波束宽度，E表示扩频雷达通信一体化信号在空气中的传播速度，E＝3.8×10⁸米/秒，f表示扩频雷达通信一体化信号的脉冲重复频率，a表示雷达发射机天线的半孔径高度，b表示雷达发射机天线的半孔径宽度；

(2b)按照下式，计算每个雷达侦察机接收的信号功率：

其中，P_i表示第i个雷达侦察机接收的信号功率，R表示雷达发射机与多个探测目标的平均距离，k表示波尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23焦耳/开尔文，T₀表示标准噪声温度，T₀＝290开尔文，B表示雷达接收机的匹配滤波器带宽，S表示扩频雷达通信一体化信号的扩频因子，F表示雷达接收机的噪声系数，G_TI表示雷达发射机在雷达侦察机方向的天线增益，G_I表示雷达侦察机的天线增益，L_I表示雷达侦察机的系统损耗，lg(·)表示以10为底的对数操作，p_fa表示雷达接收机的虚警概率，p_d表示雷达接收机的探测概率，T_D表示雷达发射机的驻留时间，G_T表示雷达发射机的天线增益，G_R表示雷达接收机的天线增益，L_T表示雷达发射机的系统损耗，σ表示所有探测目标的反射面积；

(2c)按照下式，计算雷达侦察机截获雷达信息所需的最小信号功率：

其中，P_min表示雷达侦察机截获雷达信息所需的最小信号功率，δ表示雷达侦察机的灵敏度，表示平方根操作；

(2d)利用截获雷达信息概率公式，计算评估结构模型的准则层中的雷达侦察机截获雷达信息概率；

(3)按照下式，计算通信截获距离：

其中，d表示通信截获距离，G_TE表示雷达发射机在通信侦察机方向的天线增益，G_E表示通信侦察机的天线增益，L表示降雨、水汽大气条件下的传播损耗，ψ表示通信侦察机的灵敏度；

(4)确定归一化的通信截获距离：

(4a)当雷达发射机和多个探测目标的平均距离大于通信截获距离时，将通信截获距离与雷达发射机和多个探测目标的平均距离的比值，作为评估结构模型的准则层中的归一化的通信截获距离；

(4b)当雷达发射机和多个探测目标的平均距离小于或等于通信截获距离时，将评估结构模型的准则层中的归一化的通信截获距离设置为1；

(5)设置影响因子：

(5a)在(0,1)范围内取任意值，作为截获雷达信息的影响因子；

(5b)用1减去截获雷达信息的影响因子的差，作为截获通信信息的影响因子；

(6)获得低截获性能表征量：

(6a)将截获雷达信息的影响因子与雷达侦察机截获雷达信息概率的积，作为扩频雷达通信一体化信号中雷达信息抗截获性能表征量；

(6b)将截获通信信息的影响因子和归一化的通信截获距离的积，作为扩频雷达通信一体化信号中通信信息抗截获性能表征量；

(6c)将扩频雷达通信一体化信号中，雷达信息抗截获性能表征量与通信信息抗截获性能表征量的值求和，作为扩频雷达通信一体化系统的低截获性能表征量；

(7)验证低截获性能：

用扩频雷达通信一体化系统的低截获性能表征量，表示评估结构模型的目标层中的扩频雷达通信一体化系统的低截获性能，低截获性能表征量越大则扩频雷达通信一体化系统的低截获性能越差，低截获性能表征量越小则扩频雷达通信一体化系统的低截获性能越好。