[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

说明书

本发明公开了一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法，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：步骤2，给定目标散射截面面积：步骤3，确定雷达作用范围下的路径损耗：步骤4，计算蒸发波导影响下的雷达波传播路径损耗：步骤5，确定雷达作用范围以及雷达盲区和图形化显示。本发明所公开的预测方法，考虑海洋蒸发波导对舰载脉冲雷达的影响，给出了舰载脉冲雷达在蒸发波导环境下的雷达作用范围以及雷达盲区，而不仅局限在雷达的最大作用距离，可为雷达系统的设计提供参考，同时可为雷达超视距传播距离的预测和预报提供服务。

技术领域

本发明属于电波传播技术应用领域，特别涉及该领域中的一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法。

背景技术

舰载雷达作为海军的电子眼，是海上信息站的重要信息来源，是舰载武器系统的重要组成部分，担负着搜索警戒、跟踪指导、舰船导航等多项任务。目前舰载雷达的发展主要体现在以下几个方面：(1)全面开展舰载超视距雷达的试验与研制。美国和俄罗斯等开始了舰载超视距雷达的工程研制和出口，英国海军也开展了舰载超视距雷达试验。(2)大力发展舰载多功能相控阵雷达。以美国为首的世界发达国家都在大力发展舰载相控阵雷达。(3)建立舰艇编队雷达网，融合不同雷达的优点，提高雷达的工作效能。(4)发展反隐身舰载雷达，提高隐身目标的探测能力。(5)成像合成孔径雷达(SAR)成为目前雷达研究的一个重要方向。SAR雷达具有全天时、全天候，远距离、大范围、多参数卫星探测，以及低轨卫星发射不受国籍限制等优点，能够宏观长期动态实时地对陆地和海洋进行观测，其特殊的成像原理使得它能够提供高分辨率的遥感图像，因此SAR被广泛地应用于军事侦察和地面检测等方面。

随着全面开展舰载超视距雷达的试验与研制，以及对雷达性能要求的提升，海洋电波环境对雷达波传播的影响必须得到新的重视，雷达波在海面上传播时受到很多环境因素的制约，从而导致舰载微波雷达的覆盖区域往往存在一定的不确定性，尤其是存在蒸发波导的海上大气环境。而目前的雷达威力计算中，往往不考虑海洋蒸发波导的影响，基于雷达相关参数预测最大作用距离，导致预测结果与实际运行结果差距较大。当存在海洋蒸发波导时，使得电磁波实现超视距传播，可以引起雷达威力范围的极大改变，有可能实现雷达的超视距探测，同时也有可能出现雷达盲区等。

现有雷达类书籍中给出雷达检测目标的最大作用距离的计算方法，仅仅考虑了雷达本身的相关参数，没有考虑实际海洋环境中蒸发波导的影响，同时也没有给出雷达盲区的预测方法，给实际的应用带来一定的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法，该方法能够实现雷达作用空间范围和雷达盲区范围的预测。

本发明采用如下技术方案：

一种蒸发波导环境下舰载脉冲雷达作用范围的预测方法，其改进之处在于，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(deg)，f_p为脉冲重复频率(Hz)，ω_r为雷达天线转速(rpm)，A＝ln[0.62/P_fa]，B＝ln[P_d/(1-P_d)]；