组网雷达仿真与对抗技术研究

论文摘要

随着雷达组网技术的日益发展,针对单部雷达的传统干扰样式难以对其形成有效的干扰。当前对组网雷达的干扰研究主要集中在分布式干扰和航迹欺骗干扰两个方向,这两种干扰的基本思想都是以“干扰网”对“雷达网”,在理论上能够取得不错的干扰效果。但是,现有的无人机发展水平难以保证“干扰网”默契的协同,这制约了两种干扰方法在现实中的应用。针对上述情况,本文通过仿真的方法研究了一种现有条件下能够实现的协同干扰方法,并对其有效性进行了论证。第一章阐述了课题研究的背景和意义。介绍了当前对抗组网雷达的干扰技术、装备,分析了组网雷达建模仿真的研究现状,并简要的论述了文章的体系结构和主要工作。第二章对分布式组网雷达系统进行了建模,对系统中的雷达仿真部分进行了介绍,重点对分布式组网雷达融合中心部分的模型进行了分析。基于分布式组网雷达系统的相关模型,本文对其进行了实现,并通过“平行编队”、“多假目标干扰”以及“噪声压制干扰”三种场景下的仿真验证了雷达网对检测精度的提升及其抗干扰性能。第三章对几种典型的干扰样式进行了建模仿真,包括窄带高斯噪声干扰、多假目标干扰和相干两点源干扰三种干扰样式。在多假目标干扰原有研究结果基础上给出了新的边缘假目标信噪比模型,完善了相邻假目标信噪比递推关系的推导。通过数值仿真和信号级仿真的方法对三种干扰样式的干扰效果进行了验证。第四章结合组网雷达干扰研究仿真平台,对多干扰机协同干扰方法进行了仿真论证。首先根据多假目标压制适合远距离干扰而相干两点源适于近距离干扰的特点,提出了分段精确干扰的策略;然后为达到干扰效率最大化的目标,对多机干扰功率的分配进行了细致的研究,通过给出较完善的压制式干扰评估指标集与基于AHP法计算的各指标权重,建立了干扰功率分配数学模型,并利用遗传算法得到了满意的结果;最后通过几种场景下的仿真,验证了协同干扰方法的有效性。第五章总结了论文的研究工作和主要创新点,讨论了需要进一步研究的内容。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 对组网雷达干扰技术研究现状
• 1.2.2 组网雷达建模及仿真研究现状
• 1.3 本文主要工作与结构安排
• 第二章 分布式组网雷达建模与仿真
• 2.1 雷达信号级模型设计
• 2.1.1 雷达仿真系统工作流程
• 2.1.2 雷达仿真系统模块划分
• 2.2 分布式组网雷达融合中心建模
• 2.2.1 分布式组网雷达工作流程
• 2.2.2 空间对准过程模型
• 2.2.3 航迹关联过程模型
• 2.2.4 航迹融合过程模型
• 2.2.5 融合航迹后续处理模型
• 2.3 分布式组网雷达仿真系统设计与实现
• 2.3.1 融合中心结构框架
• 2.3.2 航迹管理模块设计
• 2.3.3 空间对准模块设计
• 2.3.4 航迹关联模块设计
• 2.3.5 航迹融合模块设计
• 2.3.6 融合管理模块设计
• 2.3.7 分布式组网雷达仿真系统的实现
• 2.4 分布式组网雷达运行结果分析
• 2.4.1 双机平行编队场景
• 2.4.2 距离多假目标干扰场景
• 2.4.3 噪声压制干扰场景
• 2.5 本章小结
• 第三章 典型干扰样式的建模与仿真
• 3.1 窄带高斯噪声干扰模型与模块设计
• 3.1.1 窄带高斯噪声干扰模型
• 3.1.2 窄带高斯噪声干扰模块设计
• 3.2 多假目标压制干扰模型与模块设计
• 3.2.1 多假目标压制干扰模型
• 3.2.2 多假目标压制干扰模块设计
• 3.2.3 多假目标压制干扰仿真结果分析
• 3.2.4 多假目标压制干扰总结
• 3.3 相干两点源干扰模型与模块设计
• 3.3.1 相干两点源干扰模型
• 3.3.2 相干两点源干扰模块设计
• 3.3.3 相干两点源干扰仿真结果分析
• 3.3.4 相干两点源干扰总结
• 3.4 本章小结
• 第四章 多干扰机协同干扰仿真研究
• 4.1 多干扰机协同干扰方法
• 4.2 分段精确干扰策略
• 4.2.1 多假目标干扰有效距离计算
• 4.2.2 相干两点源干扰有效距离仿真
• 4.2.3 分段精确干扰实现流程
• 4.3 远距离支援干扰功率优化分配策略
• 4.3.1 干扰效能评估
• 4.3.2 干扰功率分配方法
• 4.3.3 遗传算法
• 4.4 多干扰机协同干扰仿真试验与结果分析
• 4.4.1 仿真态势
• 4.4.2 场景一：不添加干扰
• 4.4.3 场景二：突防目标全程采用多 假目标压制干扰，不进行功率分配优化
• 4.4.4 场景三：突防飞机全程采用相干两点源干扰，不进行功率分配优化
• 4.4.5 场景四：突防飞机采用分段精确干扰，进行功率分配优化
• 4.4.6 仿真结论
• 4.5 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 工作总结
• 5.2 创新点总结
• 5.3 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果