组网雷达仿真系统及评估软件设计与实现

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目前,复杂电磁环境下干扰对雷达的影响越来越大,由于单雷达系统视野单一,其探测能力与抗干扰能力均受到限制。通过多站雷达数据组网提升雷达复杂电磁环境下工作性能成为研究的热点,组网雷达技术受到了更为广泛的关注,组网雷达系统在复杂电磁环境下的探测能力,情报保障能力以及抗干扰能力往往成为决定电子战成败的关键。因此,评估组网雷达系统的性能对于研究组网雷达技术尤为重要。但通过外场实验方法对组网雷达系统性能进行评估将耗费大量资源。并且,由于外场试验环境复杂,该方法难以通过控制其他变量评估某一种因素对组网雷达系统性能造成的影响。而使用计算机对组网雷达系统性能进行仿真研究的成本较低,且能够重复使用,还可根据组网雷达仿真系统在多种场景下的仿真结果,更加全面地分析其性能,已成为组网雷达系统性能评估的重要手段。首先,本文在分析组网雷达仿真系统需求的基础上,完成了组网雷达仿真系统总体结构的设计。并根据雷达系统工作原理构建了功能级雷达仿真系统信号处理功能模块,完善了功能级雷达仿真系统功能。通过研究数据融合原理以及相关算法,实现了时间对准、空间对准、点迹识别、点迹融合、点航关联以及跟踪滤波仿真模块,并利用各个模块组建了组网雷达仿真系统融合中心,实现各站雷达数据的融合处理。其次,对组网雷达评估软件进行设计与开发,阐述了组网评估软件与仿真系统之间的关系,并在此基础上设计组网雷达评估软件结构。通过研究组网雷达系统评估方法,建立以数据为核心的组网雷达评估指标模块。基于各个模块开发组网雷达评估软件以评估组网前后对目标探测能力、跟踪能力、情报保障能力以及抗干扰能力。最后,根据实际组网雷达应用场景设计实验方案,对不同部署方式下雷达探测范围变化情况进行评估。结合仿真场景与评估结果分析了不同部署方式对组网雷达系统探测范围与抗干扰能力的影响,验证了本文构建的组网雷达仿真系统以及评估系统的合理性和有效性。本文所构建的组网雷达仿真系统以及评估软件均运用面向对象的模块化编程思想,最大程度上消除了模块之间的耦合关系,有利于系统模块的更新与替换,可通过修改仿真场景与雷达参数实现系统的重复利用,具有良好的人机交互界面,在研究分析组网雷达系统性能方面具有一定实用价值。
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