跟踪状态下射频隐身功率实时控制,该文是状态有关论文范文例文跟射频和隐身和跟踪相关论文范文例文.
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【摘 要】 射频隐身性能受到多方面因素的影响,雷达辐射功率就是其中之一,文章就射频隐身的原理展开分析,对跟踪状态下射频隐身功率的实时控制提出了建议.以达到雷达在射频隐身状态下,控制跟踪单目标和多目标的辐射频率的目标.文章通过雷达的射频隐身性能指标和临界截获模型建立了跟踪状态下雷达低截获模型,并提出了跟踪状态下跟踪不同数量目标的射频隐身功率控制方法.
【关键词】 射频隐身 临界截获 截获概率 功率控制
当前的电子侦察大多采用无源探测的方式,这种方式作用距离远、不发射电磁波、隐蔽性好,对机载雷达构成了威胁,因此需要展开在射频隐身状态下,机载雷达功率控制的研究,只有充分研究才能提高战斗机射频隐身的能力,减少敌方的探测系统对战斗机构成的威胁.文章通过阐述控制雷达辐射频率的策略,建立起了低截获率的控制模型,最终得到在追踪不同目标时控制辐射功率和辐射时间的方法.
一、原理分析
1.1 临界截获原理
如果目标有确定的RCS,那么雷达在峰值功率下可探测到的最大距离为RR max,那么此时的截获距离就可以用R1 max来表示,因此探测距离和截获距离的关系就可以用下列公式来表示：
当雷达在追踪目标时,假设目标一直处于雷达波束主瓣内,并带入前文提到的公式,即可求出截获因子α 的公式,截获因子α 的数值在为1 的情况下,RR max等于R1max, 那么此时雷达的状态就是临界隐身状态,用字母RLD 表示.所以根据推导可知,峰值功率与探测距离、截获距离成正比,当峰值功率缩小时,后面两者都会有不同程度的缩小,此时的隐身效果也就更好.
1.2 雷达低截获概率模型
截获问题需要考虑很多方面的因素,因此,需要通过不断重复的独立实验进行模拟,每一次实验都有截获或未截获两种可能的结果.那么截获的结果可以用0-1 的二值变量来表示,那么可以认为雷达的截获概率也服从这个二项分布中的0-1 分布.雷达探测目标和截获目标是一个多次的重复过程,仅靠单次的辐射很难直接截获,而机载雷达探测目标也需要一个不断探测的过程,它的二项式分布可以用如下公式表示：
在上述公式中,l等于np,截获次数用随机变量k 来表示,那么截获的可能性就可以用下面的公式表示,即：
在这个公式中
由此可以推测,假设截获接收机的频率对准雷达发射的频率的概率为PF, 接收机能够够探测到雷达频率的几率为PD,那么可以推导出截获几率的模型,即：
在上述式子中,雷达波束的覆盖面积用AF 表示,并假设每平方千米能够截获D1 密度的接收机,发射机对截获的接收机照射的时间长达T1.同时,照射目标的时间一定要长于发动机的驻留时间,由于雷达的相干积累时间受到多方面因素的影响,所以雷达的驻留时间必须满足下列公式：
雷达是通过侦收雷达回波,即二次回波,来得到目标的信息的,这些环节缺一不可,每一个环节都关系到能否准确侦察到目标.在雷达侦察过程中,雷达必须保持高功率,至少不能低于自身接收机的灵敏度,但是最高不能高于敌方接收机的灵敏度.因此需要实时控制雷达的辐射频率,结合上述公式,可推导出雷达的低截获概率的模型为：
二、雷达的辐射功率的实时控制
1. 单目标跟踪时雷达的功率控制.本文采用建立模型的方法探讨雷达追踪目标时频率的控制方法.假设雷达每隔T1时间辐射一次,并且辐射过程中没有损耗,同时能够立即从搜索状态转为目标跟踪状态,并经过了Tg 时间结束跟踪.那么雷达以Pt 的功率对目标进行照射,根据目标反射的雷达波标明的信息对目标的态势信息进行计算,如高度、角度等,将结果代入到前文的公式中,就能够得到目标的功率变化值,根据这个变化值就能得到对应的功率控制指令,使雷达的每一次辐射都能符合目标的动态变化规律,便于更好地监测目标.2. 多目标跟踪时雷达的功率控制.雷达在进行多目标的追踪时,是通过对多个单目标追踪的功率控制实现的,同样是根据目标反射的回波确定目标的态势信息.当前的作战十分要求对于先机的把握,在这种需求之下,假设敌方距离我方越接近对我放的威胁越大,那么雷达就会根据对我方的威胁程度对目标进行追踪,但追踪多目标,所以雷达就会更容易被截获.因此就要合理分配雷达的照射时间,便于更能侦测到敌方战斗机.但需要注意的是,追踪的目标越多,可利用的搜索时间就越少,需要合理分配雷达的追踪目标的数目.
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