[发明专利]一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法

权利要求书

1.一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，利用舰载脉冲雷达参数和指定的发现概率及虚警概率确定雷达的最小可检测信号功率：

雷达的最小可检测信号功率可表示为：

式中：k为波尔兹曼常数；T₀为温度；B_n为信号带宽，B_n＝1/τ，即脉冲宽度的倒数；F为雷达接收机噪声系数；为检测因子，由发现概率P_d和虚警概率P_fa决定；当舰载脉冲雷达为积累脉冲雷达时，检测因子有如下公式：

式中脉冲积累数其中BW_H为雷达水平波束宽度，f_p为脉冲重复频率，ω_r为雷达天线转速，A＝ln[0.62/P_fa]，B＝ln[P_d/(1-P_d)]；

步骤2，给定目标散射截面面积：

雷达的接收信号功率表达为：

式中Pr为雷达接收机的接收功率；P_t为雷达发射机的发射功率；G为雷达天线增益；σ为目标散射截面；λ为雷达电磁波波长；L_s为系统损耗；L为雷达天线至目标的传播路径损耗；

步骤3，确定雷达作用范围下的路径损耗：

依据公式(1)和(3)，通过雷达对目标的回波接收功率与雷达最小可检测信号功率的关系，确定雷达作用空间允许的最大路径损耗L_max，其表达式为：

利用分贝单位表示为：

步骤4，计算蒸发波导影响下的雷达波传播路径损耗：

获取近海面高度层的大气温度、湿度、气压、风速和海面温度，输入到蒸发波导模型中，确定蒸发波导高度，然后利用蒸发波导高度可获得蒸发波导环境下的修正折射率剖面，其表达式为：

式中，z_t为蒸发波导高度，z为高度，M_s为高度0m处的修正折射率，即海面折射率，M(z)为高度z处的修正折射率，然后把大气折射率剖面、雷达工作频率、天线的极化方式、天线高度和波束宽度输入到电波传播计算的雷达传播损耗的抛物方程模型中，同时给出水平和垂直空间范围；

步骤5，确定雷达作用范围以及雷达盲区和图形化显示：

如果利用步骤4计算的传播损耗小于允许的最大路径损耗，则雷达可探测到目标，对应为雷达可以探测的区域；反之传播损耗大于允许的最大路径损耗，则形成雷达的探测盲区，对于传播损耗小于允许的最大路径损耗的范围用一种颜色显示，对于传播损耗大于允许的最大路径损耗的范围用另一种颜色显示。

2.根据权利要求1所述蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法，其特征在于：步骤4中利用水文气象传感器获取近海面高度层的大气温度、湿度、气压、风速和海面温度。