[发明专利]一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法

权利要求书

1.一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、回波模拟的参数设置

参数设置包括场景中雷达工作参数、弹道数据的载入、环境参数、天线方向图、目标电磁散射参数、目标运动轨迹、环境信息；参数设置通过加载现有参数文件或通过软件界面设置；参数设置完成后，选择运动轨迹预览进行导弹和轨迹预览显示，如若与预期不符，重新进行设计；

步骤2、坐标转换

首先，实现弹体位置计算、目标位置计算，然后进行弹体和目标的相对位置计算，生成弹体和目标的轨迹；

步骤3、波束照射范围计算

依据输入的弹体位置x、y、z，弹体姿态偏航角、俯仰角、滚转角，数据分辨率以及天线在弹体上的安装角度，计算数据中波束照射的起始行数、起始列数、终止行数、终止列数；

步骤4、天线增益计算

依据输入的分辨率，波束照射的起始行数、起始列数、终止行数、终止列数，弹体位置x、y、z，弹体姿态偏航角、俯仰角、滚转角，天线在弹体上的安装角度以及天线方向图，计算散射点对应的天线增益；

步骤5、回波数据生成

进行场景内各元素的布设，根据这些布设和设置的参数，模拟雷达工作过程，生成回波数据；选择已有外场数据或类似的场景提取的目标特性模型，或调用理论建模生成的目标RCS特性文件，得到目标随角度、频率变化的特性数据文件；

根据步骤2、步骤3、步骤4计算波束照射范围内目标散射点对应距离单元和散射点响应；对目标散射点进行距离单元合并；生成雷达回波数据；

步骤6、回波模拟信号的输出

为适应不同型号雷达的信号处理方式、不同天线发射极化、不同雷达发射信号类型，模拟不同场景下目标回波，用雷达发射信号对目标特性、速度、距离进行实时调制，以此获得实时目标回波；

实时采集雷达发射信号，并与各散射点/面对应的散射强度特性卷积，使目标回波脉冲压缩时能够实现正确的匹配滤波；根据发射波的极化状态，将各个散射点的极化散射矩阵调制进反射回波中，体现目标的变极化特性；针对给定目标的多普勒特性进行脉间相位的调制；根据提供的目标距离信息，对目标回波数据进行延时调制和目标回波整体幅度的调制。

2.根据权利要求1所述的一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤1中弹道数据载入时，采用离散点拟合的方式描述弹道。

3.根据权利要求1所述的一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤2中，

首先，实现弹体位置计算；若选择不启用导引率，加载预设的弹道，弹体根据时刻读取弹道文件进行运动，提供当前弹体位置，计算当前弹体速度、角度等信息；若选择启用导引率，首先加载预设的弹道，弹体根据时刻读取弹道文件进行运动，提供当前弹体位置，计算当前弹体速度、角度等信息，并判断雷达是否进入跟踪状态，若雷达进入跟踪状态，根据比例导引实时计算弹体位置，给出当前角度和速度信息；

其次，实现目标运动轨迹计算；根据设置的各种参数进行目标轨迹计算；选择加载的目标，选定目标后，加载生成的轨迹文件和目标RCS特性文件，根据时刻读取轨迹文件进行运动，提供当前目标位置，计算当前目标速度、角度及RCS信息。

4.根据权利要求1所述的一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤2中轨迹产生方式包括方程轨迹方式以及连线轨迹方式；

若选择方程轨迹产生方式，设置起始位置和结束位置、轨迹总时间、插值时间、XYZ各向方程系数，根据设置参数计算方程，产生轨迹数据；

若选择连线轨迹产生方式，设置起始位置和结束位置、起始时间、结束时间、插值点数，按照线性插值方式产生轨迹数据；更改起始位置、结束位置、起始时间和结束时间，继续产生连线轨迹，保证当前起始时间与上次结束保持一致，当前结束时间大于当前起始时间，可产生任意连线轨迹。

5.根据权利要求1所述的一种高逼真度弹载雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤5中，若选择无源干扰元素，如达到起始时刻，根据发射距离和风速风向计算当前箔条位置和箔条电磁散射特性，直至箔条消失时刻，或根据角反类型、排布、布设位置计算角反的电磁散射特性；若选择有源压制干扰元素，如达到起始时刻，根据探测到雷达信号实施压制干扰，直至预设结束时刻；若选择有源欺骗干扰，如达到起始时刻，根据探测到雷达信号实施欺骗干扰，直至预设结束时刻；若选择杂波，则根据天气及雷达工作体制和入射角度，选择合适的杂波模型产生杂波数据；

雷达工作过程的模拟，包括根据导弹与目标之间的距离判断当前距离是否满足二次开机要求；若满足，则开机搜索，计算天线位置、发射功率、频率、信号类型、脉宽、重频参数，扇扫判断目标是否在波束范围内，脉冲积累、信号检测、信号关联；若搜索到目标则转截获，若截获成功则转跟踪，若截获失败则转搜索，跟踪目标，若因受到干扰跟丢目标则转记忆，重新跟踪目标或重新搜索目标截获目标。