雷达模拟器软件的研究与设计

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1、雷达模拟器软件的研究与设计　　【摘要】本文设计并实现了一款可在多个不同平台下设置多部雷达的雷达模拟器。文中介绍了如何模拟雷达的实际跟踪过程，解决了多雷达的资源使用问题，并针对岸基雷达工作的海面环境和目标特点，在雷达模拟器中设置了检测概率计算及海杂波模型。该雷达模拟器能够更加真实准确地模拟实际战场环境，为雷达系统的研究、生产和使用提供必要的学习、调试手段。　　【关键词】雷达模拟器软件；资源使用；海杂波模型　　【Abstract】Thisarticledesignsandfulfillsanewradarsimulator，inwhichuserscans

2、etseveralradarsondifferentplatforms.Inthisarticle，simulationofrealworkprogressofradarisintroduced，anddistributionofcpuresourceaswell.Besides，seacluttermodel，i.e.Rayleighdistribution，isusedtodescribedifferentseaconditions.TheRadarsimulatorcanprovidemorerealisticradarworkingcircum

3、stancesfortheresearchandproduceofradarsystem.　　【Keywords】Land-basedRadar；RCSfrustration；Detectionprobability；Seacluttermodel　　0引言7　　雷达模拟器可以模拟各种工作环境中的雷达，如天空、陆地或水面等。雷达和目标的参数亦可按需求灵活设置，如雷达的位置、周期、功率、精度，以及目标的轨迹、速度等。其操作方便，可以较为逼真地模拟雷达实时的探测性能，为信号处理和数据处理算法性能的测试、评估及研究提供仿真数据支持和评估环境。相关文献已介绍了

4、多种工作环境中的雷达模拟器[1-5]，如机载雷达模拟器[2]，潜艇雷达模拟器[3]等。但目前所见文献中，模拟器大多针对单一环境中的单部雷达进行设计。而在实际战场环境中，往往是多部雷达在多种不同的平台上同时工作，对同一目标进行跟踪。而目前所见文献大都未进一步对此场景进行实现。　　本文实现了一款可在多种不同环境下设置多部雷达的雷达模拟器。雷达可以设置在陆地或水面舰船上，目标可为飞机或舰船。针对对海观测的特点，模拟器中还考虑了海杂波导致的虚假目标。该款雷达模拟器更加符合实际场景，有利于更好地测试与评估相关信号及数据处理算法的有效性。　　1系统分析　　该模拟器

5、功能主要包含场景编辑和仿真、数据记录、动态显示功能等。　　1）可以同时模拟多部雷达探测，并实时输出目标的点迹或航迹；　　2）具有场景设置功能，能根据需要模拟各种运动特性的飞机和舰船目标，可以模拟运动平台下的雷达扫描；　　3）采用可视化界面设计，具有地图显示功能，可以清晰的区分场景中的平台、目标和雷达等工作元素；　　4）可以保存设置完毕的场景，形成剧情文件，读入后可以重复剧情；　　5）系统软件目标点迹的产生，要符合雷达的自身特性，这些特性包括探测威力、发现概率、雷达视角和误差特性。7　　6）目标航迹的产生，要符合航迹数据的产生规律，也即要进行跟踪处理后输

6、出。　　2主要功能实现　　2.1模拟真实雷达扫描　　真实雷达的扫描是一个多个系统配合的复杂的过程，涉及到天线伺服的旋转，天线码盘的读取，涉及到雷达重复频率和发射机工作。真实雷达的扫描是连续的过程，是将整个0～360度的分成8192个角度单元（码盘的满刻度0～8192），在天线工作时，终端通过天线方位触发采集天线码盘方位和回波信息，通过光栅显示实现雷达扫描的过程显示。　　雷达模拟器要实现雷达的扫描，必须要将雷达的扫描线实时画在场景上。为了能有更多的应用，雷达模拟器扫描周期可以在合理的范围内任意设置（3秒～40秒）。雷达在模拟扫描过程中不能有停顿感。考虑人

7、眼的反应时间（一般10毫秒数量级，每个人各不相同），我们在设计的时候采用了5毫秒软件定时器，也就是每5毫秒进行一次新扫描线的绘制和旧扫描线的清除，每次扫描线画的方位为：　　Azi=Azi-last+？驻t*360/T　　这里的？驻t是上次扫描到这次扫描的时间差，虽然设置了5毫秒定时器，但是实际上Windows系统的并不能每次都能在5毫秒准时响应时钟中断，有时要稍长一点，但一般不会超过20毫秒。　　2.2模拟真实雷达探测过程7　　雷达探测是其最主要的任务，它是一个复杂的多系统协同工作过程，简单地说即雷达波束扫过目标后，通过接收处理，信号处理，点迹凝聚处理

8、，产生目标的点迹信息。目标点迹信息是包含了该雷达自身系统误差和随机误差，同时也是满足该雷达的发