[发明专利]基于数据模型的空天环境建模方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于数据模型的空天环境建模方法及系统，包括：获取探测器与目标之间的观测几何关系、探测器的探测时间以及探测器的属性，并输入空天背景特性数据模型；根据目标观测路径透过率计算得到目标特性数据；根据大气背景辐射值、典型强辐射恒星位置、典型强辐射恒星辐射值得到背景总辐射值；根据目标特性数据和背景总辐射值得到目标探测信杂比；根据目标探测信杂比计算探测概率。本发明直接利用现有的数据和探测器的参数得出环境特性，进而得出探测目标的探测概率，数据准确性较高且建模方便。

技术领域

本发明涉及体系仿真领域，具体地，涉及基于数据模型的空天环境建模方法及系统。

背景技术

环境包括了陆地环境、海洋环境、大气环境和空天环境，其中陆地环境、海洋环境、大气环境等对装备的影响已经有了广泛的研究基础且有了相对成熟的模型与算法。本发明所述空天环境具体指临近空间以及太空环境。空天环境是装备体系对抗仿真的重要组成部分。

本发明主要研究临近空间环境和深空背景对空天装备的影响效应，其中：临近空间环境、深空背景等环境因素主要考虑其对红外预警卫星、光学制导武器的影响，体现在可见光、红外等传感器对目标的探测概率上，进而影响杀伤链中识别、跟踪、引导等重要环节。电磁环境主要考虑在临近空间高超声速飞行的飞行器，由于气流与飞行器壁面会发生剧烈摩擦，诱导再入等离子体环境，从而导弹雷达制导武器探测概率下降，甚至无法探测与跟踪。

现有技术是通过物理模型进行理论计算，其缺点在于：1、物理模型准确性较难保证；2、有些复杂物理现象无法物理建模。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于数据模型的空天环境建模方法及系统。

根据本发明提供的一种基于数据模型的空天环境建模方法，包括：

参数输入步骤：获取探测器与目标之间的观测几何关系、探测器的探测时间以及探测器的属性，并输入空天背景特性数据模型；

所述基于数据模型的空天环境建模方法，还包括基于所述空天背景特性数据模型的如下步骤：

目标特性数据计算步骤：根据目标观测路径透过率计算得到目标特性数据；

背景总辐射值计算步骤：根据大气背景辐射值、典型强辐射恒星位置、典型强辐射恒星辐射值得到背景总辐射值；

信杂比计算步骤：根据目标特性数据和背景总辐射值得到目标探测信杂比；

探测概率计算步骤：根据目标探测信杂比计算探测概率。

较佳的，所述空天背景特性数据模型包括：临近空间大气模型、临边大气模型、深空背景模型、太阳辐射模型。

较佳的，所述临近空间大气模型和所述临边大气模型由大气辐射传输理论模型生成，大气辐射传输理论模型包括：大气辐射特性、大气数据库、气溶胶模型或谱带范围；

所述深空背景模型由星表数据生成。

较佳的，所述目标特性数据计算步骤包括：

T_tar＝α·[τ_αW_t+W_path]+T₀；

其中，T_tar是探测器输出的目标特性值，T₀探测器自身的热噪声，α是探测器的响应度，τ_α是大气透过率，W_t是目标本征值，W_path是观测路径上的大气辐射。

较佳的，所述探测概率计算步骤包括：

计算目标信杂比