[发明专利]基于光学双稳混沌模型的跳频雷达发射周期设计方法

说明书

本发明公开了一种基于光学双稳混沌模型的跳频雷达发射周期设计方法其特征是，以最大化雷达系统跳频周期的不确定性为优化目标，利用混沌理论中的光学双稳模型产生具有伪随机、类噪声和非周期特性变化的混沌序列，并将该序列在雷达跳频周期空间中进行映射和归一化处理，从而对雷达跳频发射周期进行自适应优化设计。本发明所达到的有益效果是：利用光学双稳混沌模型对雷达跳频发射周期进行优化设计，生成具有伪随机、类噪声和非周期特性变化的跳频周期，最大化跳频雷达信号参数的最大不确定性，从而提升雷达系统的射频隐身性能。

技术领域

本发明涉及一种基于光学双稳混沌模型的跳频雷达发射周期设计方法，属于雷达跳频周期设计技术领域。

背景技术

在现代电子战中，隐身性是飞行器提高生存和突防能力的关键因素，也是确保战争中先敌发现、先敌攻击的重要条件。自20世纪70年代中期美国国防部预先研究计划局率先开展飞机隐身技术的相关研究工作以来，经过近半个世纪的发展，世界各军事强国在飞机隐身技术上都取得了长足的进步和发展，各种新的隐身战机层出不穷，隐身飞机在现代战场上发挥着日益重要的作用。隐身飞机的杰出代表是美国的F-117A隐身战斗机，B-2隐身轰炸机和F-22先进战术隐身战斗机，它们分别代表了隐身飞机不同的历史阶段和隐身技术的发展方向。纵观隐身飞机的发展历程，飞机隐身技术包括雷达隐身技术、红外隐身技术、声隐身技术、可见光隐身技术、激光隐身技术和射频隐身技术等。

其中射频隐身技术是近年来被提出来的一种新的隐身技术，用以对抗无源探测系统，目的就在于让敌方处于不断的猜测中，当敌方发现目标时，以为时已晚。无源探测系统在不发射电磁波的前提下，能够探测很远的距离，具有较强的隐蔽性，对飞机的生存能力构成了严重威胁。随着隐身技术的发展和应用，在未来战场上将出现愈来愈多、性能优良的各种隐身武器，打破已形成的攻防平衡，推动防御系统中的各种探测系统发生重大变革，并不断推动隐身技术的发展。

射频隐身技术是指射频辐射信号的目标特征减缩控制技术，目的是增大敌方射频无源探测系统信号检测、分选识别的难度，实现武器平台相对于敌方射频无源探测系统的“隐身”。飞机射频有源传感器辐射的射频信号的传播及其被无源探测系统检测、处理的过程示意图如图1所示。

最大不确定性策略是射频隐身设计的重要方面，通过一定策略使射频辐射信号参数的不确定性最大化，使敌方无源探测系统难以侦知，从而提高射频信号的抗截获、抗分选和抗识别性能。跳频雷达利用跳频序列实现雷达信号频率特征的伪随机变化，从而保证信号的射频隐身性能。

传统方法虽然提出了雷达跳频信号设计思想，增大了雷达信号参数的不确定性，提升了其射频隐身性能，但这些方法并未考虑跳频发射周期的不确定性，其采用的跳频周期均为固定值，敌方无源探测系统仍可通过跳频速率、跳频频率集等特征参数对雷达信号进行估计，实现机载雷达跳频信号的截获、分选和识别。另外，目前常用的Logistic混沌映射虽然具有很好的序列随机性，但其应用广泛且形式过于简单，敌方极易攻击并破译，安全性能很差；而由光学双稳混沌映射直接生成的雷达跳频周期容易出现扎堆现象。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于光学双稳混沌模型的跳频雷达发射周期设计方法，利用光学双稳混沌模型对雷达跳频发射周期进行优化设计，生成具有伪随机、类噪声和非周期特性变化的跳频周期，最大化跳频雷达信号参数的最大不确定性，从而提升雷达系统的射频隐身性能。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于光学双稳混沌模型的跳频雷达发射周期设计方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1)根据射频隐身最大不确定性策略，确定光学双稳混沌模型参数及系统初值；

步骤2)以最大化跳频雷达发射周期的不确定性为优化目标，采用光学双稳混沌模型进行跳频雷达发射周期设计，生成光学双稳混沌序列；

步骤3)设计并确定跳频雷达发射周期序列；