雷达抗干扰性能评估方法研究
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基于多级模糊综合评判的雷达抗干扰性能评估
摘要:电子雷达战是高科技对抗中的重要方式,随着科学技术水平的提高其应用越来越广泛。
运用雷达干扰与其应对抗干扰是雷达对抗中的两个对立方面,理论上不存在无法被干扰的雷达,也不存在不能对抗的雷达干扰,本文从基于多级模糊综合评判雷达抗干扰性能入手,分析了雷达在极化对抗、空域对抗、频率对抗和综合对抗方面的技术方法和评估。
关键词:多级模糊;综合评判;雷达抗干扰;综合对抗
随着电子科技的不断进步,现代高科技对抗中利用雷达对抗技术,即雷达干扰与抗干应用十分广泛,一种新雷达对抗手段的出现就必定会导致一种新的雷达抗干扰手段的出现,这样出现一种新的雷达干扰手段就会致使一种新的抗干扰手段的研发。
这样不断发展,就会导致雷达干扰技术与抗干扰手段循环创新改进。
雷达抗干扰技术通常可以分为两类;1、如果干扰信息到达雷达接收设备时,依靠目标和干扰的不同特征,利用信号分析从干扰背景中提取目标信息;2、在干扰信息到达雷达信号接收装置之前,把雷达的一些主要参数做一些变更,就能够吧干扰信号阻隔在接收系统外。
1 极化对抗手段性能评估
如果外界无线信号跟某雷达天线装置工作频率一致时,此时雷达系统接收到的信号强度最大,当发射与接收频率完全不同时,就接收不到信号,所以极化对抗就是针对信号干扰和目标信号在极化特征上的不同,运用对干扰抑制方法、保留有效信号,达到对干扰进行对抗的一种方法。
其方法就是运用自匹配手段使接收装置与目标信号频率尽可能一致,使它与干扰信号正好效果相反,这样就能有。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列测试,验证雷达系统的性能,包括其探测距离、精度、抗干扰能力、数据处理速度等关键指标。
通过对雷达系统进行全面的效能测试,评估其在实际应用中的可靠性、有效性和适应性。
二、实验背景随着雷达技术在军事、民用领域的广泛应用,对雷达系统的性能要求越来越高。
为了确保雷达系统在实际应用中的可靠性,对其进行效能测试是至关重要的。
本次实验选取了一种先进的雷达系统进行测试,以期为雷达系统的研发、改进和应用提供参考。
三、实验设备与器材1. 雷达系统:包括发射单元、接收单元、数据处理单元等。
2. 测试场地:具备不同距离、不同障碍物场景的测试场地。
3. 测试设备:距离测量仪、角度测量仪、信号分析仪等。
4. 通信设备:用于数据传输和远程控制。
四、实验方法1. 基本参数测试:测试雷达系统的发射频率、接收频率、脉冲宽度、重复频率等基本参数。
2. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,测试雷达系统的探测距离,记录数据并分析。
3. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,测试雷达系统的定位精度,记录数据并分析。
4. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,测试雷达系统的抗干扰能力,记录数据并分析。
5. 数据处理速度测试:测试雷达系统在接收到信号后,数据处理的速度和准确性,记录数据并分析。
五、实验步骤1. 准备阶段:搭建实验场地,连接测试设备,确保实验环境符合要求。
2. 基本参数测试:按照设备操作手册,设置雷达系统参数,进行基本参数测试。
3. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试探测距离,记录数据。
4. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试定位精度,记录数据。
5. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,调整雷达系统的工作状态,测试抗干扰能力,记录数据。
6. 数据处理速度测试:模拟实际工作场景,测试雷达系统的数据处理速度和准确性,记录数据。
雷达性能参数测量技术介绍雷达性能参数测量技术是指一种用于测量雷达系统性能指标的技术。
雷达性能参数是描述雷达系统工作性能和能力的关键指标,对于评估雷达系统的性能和有效性至关重要。
通过对雷达性能参数的测量,可以了解雷达系统的探测能力、跟踪能力、定位精度、抗干扰能力等重要性能指标。
在军事领域中,雷达性能参数测量技术可以用于评估雷达系统的作战能力。
通过测量雷达性能参数,军方可以判断雷达系统的探测距离、目标识别能力、天线方位分辨率等关键指标,从而评估雷达系统是否能够满足预期的作战需求。
在航空领域中,雷达性能参数测量技术被广泛应用于飞行风险评估和导航系统性能验证。
通过对雷达性能参数的测量,飞行员和航空管理人员可以了解雷达系统的探测能力、目标跟踪精度、地物遮挡识别等性能指标,以确保飞行安全和航空导航的精准性。
总之,雷达性能参数测量技术在各个领域中都具有重要的应用价值,能够帮助评估和提升雷达系统的性能和有效性。
本文将重点介绍雷达性能参数测量技术的相关内容,包括测量方法、测量设备以及常用的性能指标等。
在雷达性能参数测量技术中,常用的雷达性能参数包括以下几个:雷达探测距离雷达探测距离是指雷达系统可以探测到目标的最远距离。
它是衡量雷达系统探测能力的重要参数。
雷达探测距离的测量方法可以通过发送脉冲信号并测量其回波信号的时间延迟来进行。
其单位通常为米。
雷达分辨率雷达分辨率是指雷达系统能够准确识别并分辨两个相距很近的目标的能力。
较高的雷达分辨率意味着雷达系统可以识别出更小尺寸的目标。
雷达分辨率的测量方法通常可以通过发送具有不同波长的信号,并测量目标回波信号的强度和相位差来进行。
其单位通常为米。
雷达功率雷达功率是指雷达系统输出的电磁波功率。
它是衡量雷达系统发送信号强度的参数,也是影响雷达探测能力的重要因素。
雷达功率的测量方法可以通过将雷达系统的发射信号与标准参考信号进行比较来进行。
其单位通常为___。
雷达灵敏度雷达灵敏度是指雷达系统能够探测到微弱目标信号的能力。
射频识别设备的抗干扰和抗干扰性能评估方法引言:射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术作为一种非接触式自动识别技术,已经广泛应用于物流、供应链管理、智能交通等领域。
然而,由于环境中存在各种干扰源,RFID系统的抗干扰性能成为了影响其正常运行的重要因素。
本文将探讨射频识别设备的抗干扰问题,并介绍一些常用的抗干扰性能评估方法。
一、射频识别设备的抗干扰问题1.1 电磁干扰电磁干扰是指外界电磁场对RFID系统正常工作的干扰。
在现实环境中,电磁干扰源包括电力设备、通信设备、雷达设备等。
这些干扰源可能会引起RFID设备的信号强度衰减、数据传输错误等问题,从而影响RFID系统的性能。
1.2 多路径干扰多路径干扰是指RFID信号在传输过程中,由于反射、衍射等原因产生的多条路径,导致接收端接收到多个信号,从而干扰了原始信号的识别和解码。
多路径干扰会使RFID系统的识别率下降,增加误码率,降低系统的可靠性。
二、射频识别设备的抗干扰性能评估方法2.1 信号强度测试信号强度测试是评估RFID设备抗干扰性能的一种常用方法。
通过在不同距离和干扰环境下测试RFID设备的信号强度,可以评估设备在不同干扰条件下的工作状态。
一般情况下,信号强度越大,设备的抗干扰能力越强。
2.2 误码率测试误码率测试是评估RFID设备抗干扰性能的另一种重要方法。
通过在不同干扰条件下发送一定数量的数据包,并统计接收端收到的错误数据包数量,可以计算出误码率。
误码率越低,说明设备的抗干扰性能越好。
2.3 多路径干扰测试多路径干扰测试是评估RFID设备抗干扰性能的一种特殊方法。
通过在不同环境中模拟多路径干扰,观察设备在多路径干扰下的工作状态。
一般情况下,设备在多路径干扰下能够保持较高的识别率和较低的误码率,说明其抗干扰性能较好。
2.4 抗干扰性能指标评估除了上述方法外,还可以通过一些指标来评估RFID设备的抗干扰性能。
二次雷达应答机的性能评估与指标分析二次雷达应答机是一种重要的航空电子设备,用于接收来自地面或其他飞行器的雷达信号,并发送应答信号以进行定位和识别。
本文将对二次雷达应答机的性能进行评估,并分析其关键指标,以便更好地理解其工作原理和应用场景。
一、性能评估1. 接收性能评估二次雷达应答机的接收性能评估主要包括以下指标:(1)接收灵敏度:指应答机能够接收到的最小雷达信号强度。
通常以信噪比来衡量,信噪比越高,接收灵敏度越好。
(2)动态范围:指应答机能够处理的最大和最小雷达信号强度之间的差异范围。
较大的动态范围意味着应答机可以接收到各种强度的雷达信号,从而更好地适应各种环境。
(3)抗干扰能力:指应答机对其他无关信号(例如电波干扰)的抵抗能力。
较好的抗干扰能力可以减少误判和误报的可能性。
2. 发射性能评估二次雷达应答机的发射性能评估主要包括以下指标:(1)发射功率:指应答机发送应答信号时的功率大小。
较高的发射功率可以增加信号的传输距离和穿透能力。
(2)频率稳定度:指应答机发送应答信号的频率稳定性。
较高的频率稳定度可以减少信号的漂移和误差。
(3)调制特性:指应答机将应答信号调制成特定形式的能力。
调制特性的良好与否直接影响到信号在传输过程中的稳定性和可靠性。
3. 工作性能评估除了接收性能和发射性能之外,二次雷达应答机的工作性能评估还包括以下指标:(1)工作模式:指应答机可以支持的不同工作模式,例如常规模式、被动模式和被动隐身模式等。
不同的工作模式适用于不同的任务需求。
(2)工作温度范围:指应答机可以正常工作的温度范围。
较宽的工作温度范围可以提高应答机在各种环境中的稳定性和可靠性。
(3)响应时间:指应答机接收到雷达信号后产生应答信号的时间。
较低的响应时间可以使应答机更快地响应和应答。
二、指标分析对于二次雷达应答机的指标分析,需要结合实际应用场景和需求来进行。
1. 民航领域在民航领域,二次雷达应答机的性能指标需要满足以下要求:(1)高度精度:应答机能够提供准确的高度信息,以确保飞行器在空中航行时能够得到正确的定位。
火控雷达抗欺骗干扰性能评估指标与仿真李亚南;韩壮志【摘要】在现代战争中,火控雷达在火力控制系统中发挥着至关重要的作用,其抗欺骗干扰性能的优劣对于雷达整体性能乃至整个武器系统效能有着重要影响.当前,对于雷达抗欺骗性干扰效果评估的研究相对较少.在这样的背景下,探讨了适用于火控雷达距离欺骗干扰性能评估的指标测试方法.结合对火控雷达的特点和欺骗干扰过程的分析,确定了抗欺骗干扰成功率评估指标和欺骗干扰信号模型,然后通过仿真对不同拖引速度下的雷达抗干扰能力进行了评估.结果表明,抗欺骗干扰成功率适合用来衡量火控雷达抗欺骗性干扰的性能,仿真中的指标测试方法对于研究现役火控雷达的抗欺骗干扰能力有一定的参考价值.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2015(043)005【总页数】6页(P236-241)【关键词】欺骗性干扰;评估指标;雷达抗干扰;抗欺骗干扰成功率【作者】李亚南;韩壮志【作者单位】军械工程学院电子与光学工程系,河北石家庄050003;军械工程学院电子与光学工程系,河北石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】TN974;TP391.9火控雷达是现代防空系统中的重要组成部分。
在复杂电磁环境中,火控雷达的抗干扰能力成为了决定武器装备效能的关键因素之一,并在一定程度上影响了战争的进程和结局。
目前,有源欺骗性干扰是火控雷达面临的主要干扰方式之一。
由于火控雷达自身系统的复杂性以及面临作战环境的多样性,雷达界尚未对火控雷达抗欺骗干扰性能的评估以及相关指标的选取形成统一的认识[1]。
文献[2-4]对火控雷达的抗干扰方法进行了研究,定性分析评估了抗欺骗干扰效果;文献[5]建立了火控雷达抗干扰性能评估体系,给出了评估体系中各个指标因子的计算方法,但是在实际应用中可能难以对雷达的抗干扰性能作出准确的评价。
本文结合火控雷达的工作特点和典型干扰信号环境,选取了合适的抗有源欺骗干扰性能评估指标,并研究了距离拖引干扰下指标的测试方法,最后以仿真手段对不同拖引速度下的抗干扰指标进行评估分析,并就如何提高火控雷达的抗欺骗干扰性能给出了一些建议。
总第191期 2010年第5期 舰船电子工程
Ship Electronic Engineering V0I.30 No.5
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雷达抗干扰性能评估方法研究 王瑞革王瑞恒刘大成 (92785部队秦皇岛066200)
摘要雷达抗干扰效果评估是雷达作战效能评估的一个重要环节。文章通过对现有雷达抗干扰技术和战术性能指 标的深人分析,以及雷达抗干扰效能评估方法研究,建立了评定雷达抗有源压制性干扰的模型,并给出了雷达抗干扰效果评 估的方法和步骤。 关键词雷达;评估指标;抗干扰评估 中图分类号TN9
Radar Anti—interference Function Analysis and the Valuation Method Research
Wang Ruige Wang Ruiheng Liu Dacheng (No.92785 Troops of PLA,Qinhuangdao 066200)
Abstract The strength of radar anti jamming plays a decisive role in the war.In this paper,the existing technology and tactical performance,as well as performance assessment method of radar anti-jamming,are analyzed deeply,the eompos— ite assessment indicator of anti-active blanket jamming radar is established,and both the method and procedures of assess— ment of radar anti jamming effect are proposed. Key Words radar,assessment indicators,santi-jamming assessment Class Number TN9
1 引言 2雷达抗干扰性能分析 随着各种新技术、新体制雷达不断涌现,现代 的雷达对抗技术已经发展到了相当高的水平。现 代雷达为了抑制干扰,往往采用多种抗干扰手段; 相应地,一些新型干扰装备和干扰技术也随之出 现。雷达干扰和雷达抗干扰作为一对对立统一体, 正是在这种相互制约相互促进的过程中共同发展 的[1]。对于干扰方来说,主要关心干扰对雷达是否 有效,效果如何,而雷达方则关心其在干扰条件下 的工作能力。同时作战双方电子对抗手段的高低 已经成为影响双方战争进程的重要因素。因此,对 作为雷达对抗效能评估重要一环的雷达抗干扰效 果评估进行研究是很有意义的。 *收稿日期:2010年1月3日,修回日期:2010年2月5日 作者简介:王瑞革,男,助理工程师,研究方向:雷达技术。 针对不同的干扰情况,雷达有着不同的抗干扰 措施。具体的抗干扰技术可以从以下几个方面说 明: 2.1功率对抗 常用的技术手段是增加发射功率、提高天线增 益、提高接收机灵敏度和提高发射信号的占空比 (即增加发射脉冲宽度和提高发射脉冲重复频 率)[ 。 2.2空间对抗 空间对抗是利用干扰源和目标空间位置的差 异,来选择目标回波信号的抗干扰方法,它要求雷 达窄波束、窄脉冲工作,减小雷达的空间分辨单元 王瑞革等:雷达抗干扰性能评估方法研究 总第191期 体积,从而降低从目标邻近方位进入雷达的干扰信 号的概率,以提高信干比。 2.3频域对抗 频域对抗是争夺电子频谱优势的重要手段。 常用的技术措施是频率分集、捷变频、自适应捷变 频和开辟新的雷达工作频段。捷变频能有效的抗 瞄准式干扰,迫使对方施放宽带阻塞干扰,从而分 散了干扰功率密度,相对提高了信干比。其缺点是 对全频段的干扰机没有任何效果(通常雷达的宽带 为10 左右)l3j。 2.4极化对抗 极化对抗是使信号与干扰的极化方式正交,抑 制干扰信号进入接收机,从而提高接收机的信干 比。该技术容易实现,但由于干扰信号一般为斜极 化方式,其效果不甚理想。 2.5接收机和信号处理抗干扰 接收机抗干扰方法分为三大类:防止保护过 载、对干扰信号的选择和分离及干扰对消。 在对抗无源杂波干扰方面,雷达数字信号处理 有很大的潜力。当雷达要探测的是运动目标时,可 以利用杂波与目标在速度上的差别,首先采用固定 目标对消处理,然后再利用动目标显示(MTI)以及 动目标检测(MTD)来抑制杂波Ⅲ5]。 2.6综合对抗 在复杂电磁场干扰环境中,仅适用某种对抗干 扰技术是不够的,为了保证对抗的胜利,应当研究 和发展综合抗干扰手段,综合抗干扰包括以下三个 方面: 1)多种抗干扰技术相结合。综合采用抗干扰 措施,能有效地提高雷达抗干扰能力。 2)多制式雷达组网。采用多制式雷达组网能 获得很强的抗干扰能力。多制式雷达网形成一个 十分复杂的雷达信号空间,占据很宽频段,而且通 过数据传递和情报综合联成一个有机的整体,其抗 干扰能力不仅仅是各部雷达抗干扰能力的代数和, 而是有质的变化L4]。 3)灵活的战术动作。采取灵活多变的战术动 作,往往能发挥相当有效的抗干扰效果。 3雷达抗干扰效能评估方法研究 要想全面、准确、客观地评价雷达抗干扰效果, 必须对影响抗干扰效果的各种因素进行综合分析 和评价。 3.1 雷达抗干扰效能传统的加权评估 1)基本抗干扰因子模型 P G 伽一 _ 其中 为雷达功率;B 为信号带宽;T为信号照 射时间; 为天线增益; 为目标反射面积;△V为 雷达分辨体积单元。 2)体制抗干扰因子模型 采用专家打分的评估的方法对其量化。经过 分析建立的工作体制抗干扰因子评估模型为 RE= OJiUi z一1 其中 取值为0或1,某型雷达采用了该体制,则 一1,否则叫 =0;乱 为第i种工作体制相对雷达 抗干扰能力的贡献度。 3)技术抗干扰因子模型 12 AE=∑ z一1 其中ooj取值为0或1,某型雷达采用了该体制,则 一1,否则coj:0; 为第J种工作体制相对雷达 抗干扰能力的贡献度。 4)综合能力评估模型 E—K・BEa・REb・A 其中,K为调整系数,是常数;BE为基本抗干扰因 子;RE为工作体制抗干扰因子;AE为技术措施抗 干扰因子。a c分别是对应于BE、RE、AE这三 种抗干扰因子的幂指数,代表其对综合抗干扰能力 的贡献程度。 3.2雷达抗干扰效能多层次模糊评估 模糊综合评判集 豆一A~。R~ 其中,。为模糊算子,A为因素权重集,A一{a ,口 , …,口 );R为隶属度,R一{rO.) ;常见的模糊综合 算法模型有极大极小型、乘积取大型、加权平均型、 全面制约型、均衡平均型、几何平均型等,这些模型 均满足保序性和综合性。如果进一步给出明确的 评估结果,即去模糊,可按最大隶属度原则进行处 理,即存在h∈{1,2,…, )满足 一max{rj lJ:1,2,…, } 则判定抗干扰效果属于第h等级[引。
4抗干扰效果评估方法 我们知道,对抗双方是一个动态的非平稳过 程。因此,雷达抗干扰效果评估也是一个非平稳的 2010年第5期 舰船电子工程 过程,其评估效果具有很强的时效性,不同的时间、 地域背景,效果迥异,要想得到一个可信的量化结 果,应从以下方面着手: 1)分析评估对象 对所要评估的某型雷达进行深入的分析,熟悉 所采用的各种抗干扰措施的抗干扰性能,明确评估 所要达到的目的,获得相应的评估数据。 2)建立符合实际战术意义的干扰环境背景。 主要有远距离支援干扰(SOJ)、护航干扰(ESJ)和 自卫干扰(SSJ)。 3)建立雷达干扰效果评估指标体系。确立的 指标体系既要考虑评估的基本要求,也要考虑到实 战情况下的具体可行性和适应性,不能是对指标体 系过于理想化的想象。如发现概率、发现距离、发 现时间、精度、欺骗概率、抗干扰改善因子、能量损 失等,都应根据雷达型号和面对的干扰环境合理选 取。 4)建立综合评估模型 在对每一个指标评估的基础上,最后将所有指 标纳入一个数学或逻辑体系,形成定量的、综合的 评估指标体系,即形成综合评估模型。 5)建立雷达干扰措施选取体系 不同的抗干扰措施对干扰的响应是不一样的, 评估的结果也不一样因而选取评估特征指标不一 样,评估的结果也不一样。应对每一指标的评估构 建合理的模型并采用适当的算法。 根据以上几点,在不同的层面上对雷达系统进 行抗干扰效果评估,最终进行综合,从而得出总体 效果。分析评估结果的可行性,并对其进行修改和 改进,给出雷达抗干扰能力的最终结论。 5 实例分析 评判某一指挥系统在一次演习中的电子对抗 情况。构造电子对抗指挥质量F 两两比较判断矩 阵对电子对抗情报质量 ,电子对抗决策质量 , 电子对抗行动计划优化程度 ,电子对抗协同计划 的准确度与合理性 ,修改、调整方案、计划的准确 度 ,电子对抗方案、计划实现满意程度 进行比 较,构造两两比较判断矩阵{b }。 B一{b )=== (8) 在得出两两比较判别矩阵B的基础上,由式 (1)得一个二级指标权值向量:
一(0.0416,0.3275,0.2011,0.2396,0.0793, 0.0832) (9) 将W 代入式(2)一致性比例系数: CR一0.027<0.1 因此,该判断矩阵的一致性是可以接受的。 由专家1~6对F 进行打分,结果如表1所 示。 表l 的专家打分结果 F 1 2 3 4 5 6 8.75 5.72 7.11 4.53 7.48 9.18 8.56 7.26 6.39 7.35 5.16 3.98 5.69 6.96 6.52 9.55 8.71 7.35 文8.21 6.43 7.54 9.41 5.37 5.89 5.54 7.22 8.34 6.65 8.09 4.46
根据模糊分布建立隶属函数后,对打分结果进 行隶属函数转换并取均值,可得综合评价矩阵为: r0.21 1 0.10 f 0.28 R=== l 0.21 1 0.19 【0.00 0.3478 0.1746 0.39l5 0.4483 0.5216 0.2956 0.4017 0.4275 0.42l9 0.4309 0.3974 0.5677 O.1923 0.3688 O.13l7 O.1253 0.1972 0.3038
(10)
根据式(7)对矩阵R进行模糊变换得,并由式 (9)、(10),可得: H1一{0.167,0.375,0.451,0.257) (11) 由最大隶属原则,对指挥质量评估为合格。 为对电子对抗指挥系统总体效能进行评估,其它 相应的指标评估与指挥质量F1指标的评估过程一样 可得,指挥效率、指挥体系状况、指挥的稳定性和不间 断陛、指挥人员素质的一级指标权值以及综合评价向 量F2、F3、F4、F5。将Fl、F2、F3、F4、F5构成的综合评 判矩阵,与一级指标权值向量V 进行模糊变换,即可 得电子对抗指挥效能的总体效能评价r。