[发明专利]一种基于雷达方程的有源干扰下探测范围三维可视化方法

摘要

本发明涉及一种基于雷达方程的有源干扰下探测范围三维可视化方法，基于雷达方程的雷达探测范围理论，推导了有源压制干扰下雷达探测范围的计算方法，通过设置雷达的各项真实参数，支持单个以及多个干扰机的参数设置，完成计算并三维可视化雷达探测范围，本发明的有源干扰下雷达探测范围三维可视化方法相比于现有技术更加真实、形象、高效。

主权项

1.一种基于雷达方程的有源干扰下探测范围三维可视化方法，其特征在于步骤如下：步骤1：输入雷达参数及干扰机参数所述的雷达参数包括：雷达发射机发射功率，雷达发射天线增益，雷达接收天线增益，目标等效反射面积，天线波长，接收机带宽，系统损耗因子，接收机噪声系数，雷达最小检测信噪比；所述的干扰机参数包括：干扰机个数，干扰机发射功率，干扰机发射增益，极化损失，干扰机发射带宽，干扰机损耗因子，干扰机距离雷达的距离；步骤2：预设绘制采样次数及存放雷达探测范围顶点的数组空间方位角即xoz平面上的采样次数为circle_num；俯仰角θ即xoy平面上的采样次数为theta_num；方位角的采样间隔为circle_step＝2π/circle_num；俯仰角的采样间隔为theta_step＝π/theta_num；当前处理方位角上采样点索引为i，其中0≤i＜circle_num，第i个采样点处的方位角度为：circle[i]＝‑π+i*circle_step；当前处理的俯仰角索引为j，0≤j＜theta_num，第j个采样点出的俯仰角角度为：theta[j]＝‑π/2+j*theta_step；最终渲染绘制需要转换为空间坐标系坐标，定义顶点结构体格式：struct Vertex{float x；float y；float z；}利用顶点结构体，定义二维数组Radar[circle_num][theta_num]存放各顶点坐标；步骤3：计算雷达最大探测范围如果i≥circle_num，跳到步骤7；否则，根据输入参数计算第i个采样点对应的方位角circle[i]上的雷达最大探测范围Rmax[i]；(1)无干扰情况下，雷达探测范围Rmax采用以下公式计算：其中，Pt为天线发射功率和L为系统损耗因子，Gr为发射天线功率增益，Gt为接收天线增益，Pn为噪声功率，σ为雷达目标等效截面积，λ为雷达天线波长，snrmin为最小可检测信号功率信噪比；(2)有源干扰情况下，Rmax用多部干扰机干扰下的雷达最大作用距离方程Rjam替换，Rjam以以下公式计算：其中，Pji为第i部干扰机的发射功率，N为干扰机的总数，方程的前半部分相当于雷达在最小检测信杂比为snrmin下的最大探测距离，后半部分相当于雷达接收所有干扰机信号的功率和同系统噪声的信噪比；步骤4：结合方向图函数计算雷达作用范围如果j≥theta_num，i＝i+1，跳到步骤3，否则由方向图函数F(j)和Rmax[i]计算该采样位置上的的雷达作用范围R[j]＝Rmax[i]F[j]；步骤5：平面坐标转换转化到xoy平面上的坐标(x[j],y[j])为：x[j]＝R[j]cos(theta[j])y[j]＝R[j]sin(theta[j])当雷达方向俯仰角为θdir时，得到旋转后的坐标(xdir[j],ydir[j])：xdir[j]＝x[j]cos(θdir)‑y[j]sin(θdir)ydir[j]＝x[j]sin(θdir)+y[j]cos(θdir)步骤6：空间三维直角坐标系转换将(xdir[j],ydir[j])转换到三维坐标系空间，最终得到雷达探测范围Radar[i][j]的坐标：Radar[i][j].x＝xdir[j]cos(i×circle_step)Radar[i][j].z＝xdir[j]sin(i×circle_step)Radar[i][j].y＝ydir[j]j＝j+1，跳到步骤4；步骤7：排列顶点索引将Radar[i][j]中的点按照Radar[i][j]，Radar[i][j+1]，Radar[i+1][j]，Radar[i][j+1]，Radar[i+1][j+1]，Radar[i+1][j]的顺序建立三角形列表的索引缓存，将索引缓存送入图像绘制管线渲染。