基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法与流程

本说明书涉及红外光特性测量，尤其涉及基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法。

背景技术：

1、雷达探测和红外探测都能够对进入区域内的目标形成探测能力，雷达探测具有测距测速能力，支持全天候的穿透性探测，红外探测对热源敏感，抗电子干扰能力强，雷达红外复合探测被认为是当前最具应用优势的复合探测方式，雷达红外复合引信探测系统因此被广泛进行设计和研究。随之而来，如何科学逼真构建仿真环境，对复合引信探测系统进行复杂场景下目标探测情况仿真测试，尤其是干扰场景下的仿真测试，是对雷达红外复合引信探测系统验证的关键手段。

2、在复合探测半实物仿真方面，国外建成了红外/激光复合、红外/雷达复合等复合导引头半实物仿真设施，能够支撑复合导引头的测试和评估。国内对复合探测半实物仿真也进行了相应研究，对光学/射频复合导引头半实物仿真系统采用了基于紧缩场与五轴台方式，或采用了立式五轴转台方案，能够支持搭建针对复合导引头的半实物仿真系统。

3、复合探测半实物仿真系统的研究虽然有了长足的发展，但针对的多是导引头探测系统，对于引信半实物仿真系统，尤其是引信半实物仿真方法研究较少，导引头半实物仿真方法并不适用于引信，引信的性能验证通常通过外场滑轨试验，并且构建的试验场景相对简单，难以模拟日趋复杂的战场环境，尤其不能满足复杂干扰场景下的验证需求。射频/红外复合探测体制主要的优势体现在能够适应复杂场景尤其是多种干扰条件下的复杂目标态势，提高导弹的抗干扰能力。因此，建立基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，对于复合引信探测系统目标检测识别能力的鉴定，尤其是复杂场景下抗干扰能力的评估，具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，用以解决现有复合探测半实物仿真方法不能适用于引信，不能满足复杂干扰场景下的验证需求的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本说明书提供基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，包括：

4、根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标、拦截导弹和复合引信的参数，进行制导控制弹道仿真，得到复合引信、拦截目标和干扰目标的位置姿态时域变化关系；

5、根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标的参数，进行目标特性建模，得到拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据；

6、根据所述复合引信、拦截目标、干扰目标的位置姿态时域变化关系、所述拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据和复合引信的参数，进行复合引信数字信号仿真，计算生成复合引信探测的雷达数字探测信号和红外数字探测信号；所述雷达数字探测信号和红外数字探测信号用于描述表征目标能量变化的数字信号；其中：

7、所述计算生成复合引信探测的雷达数字探测信号的步骤包括：

8、结合复合引信、拦截目标和干扰目标的位置姿态时域变化关系以及拦截目标和干扰目标的雷达特性数据，计算拦截目标和干扰目标的雷达散射截面积和雷达探测径向距离；根据复合引信参数，设置波形参数和发射通道参数，计算由发射通道发送得到的信号能量；根据所述雷达散射截面积和雷达探测径向距离，计算由空间传输衰减和目标反射得到的信号能量；

9、根据复合引信参数，设置接收通道参数，计算由接收通道接收得到的信号能量，经信号处理生成雷达数字探测信号；

10、所述计算生成复合引信探测的红外数字探测信号的步骤包括：

11、基于普朗克定律，结合所述复合引信、拦截目标和干扰目标的位置姿态时域变化关系以及拦截目标和干扰目标的红外特性数据，计算拦截目标和干扰目标的辐射能量；根据所述拦截目标和干扰目标的辐射能量，经大气衰减和光学系统模拟，计算得到模拟红外探测器的敏感元的物理量变化率；将所述物理量变化率作为电信号输入模拟信号调理电路和模拟模数转换电路后，进行信号处理，得到红外数字探测信号；

12、对所述雷达数字探测信号和红外数字探测信号进行半实物仿真，通过雷达模拟器将所述雷达数字探测信号映射为雷达信号，通过红外模拟器将所述红外数字探测信号映射为红外信号；所述雷达模拟器包括可以映射目标能量变化的模拟器，所述红外模拟器包括可以映射目标能量变化的模拟器；

13、将所述雷达信号和红外信号馈入复合引信探测系统中，验证复合引信探测系统的功能性能。

14、基于上述技术方案，本说明书能够获得如下技术效果：

15、本发明建立了基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，能够在实验室对雷达红外复合引信探测性能和抗干扰能力进行鉴定和评估，检验复合引信复杂场景下的抗干扰能力和正确启动能力，避免构建复杂的外场试验环境，具有较好的经济性；

16、本发明采用制导控制仿真确定引信、拦截目标、干扰目标相对位置姿态关系，能够真实模拟真实环境下引信探测位置变化，通过物理信号的映射也能真实驱动复合引信信号响应，仿真程度能够真实逼近外场飞行试验；

17、本发明通过目标特性的仿真和运动位置关系的确定，预先计算得到复合响应数字信号，在仿真时映射为物理信号，具有较高的适时性；

18、本发明可根据系统包含的硬件设备条件灵活切换为半实物仿真或数字仿真，具有较高的灵活性。

技术特征：

1.基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标的参数，进行目标特性建模，得到拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标的运动特性、环境特性和材料特性，进行目标红外辐射特性仿真，得到拦截目标和干扰目标的红外特性数据，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标的运动特性、环境特性和材料特性，进行目标电磁散射特性仿真、有源干扰辐射特性仿真，得到拦截目标和干扰目标的雷达特性数据，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标的运动特性、环境特性和材料特性，进行目标电磁散射特性仿真、有源干扰辐射特性仿真，得到拦截目标和干扰目标的雷达特性数据，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述复合引信、拦截目标、干扰目标的位置姿态时域变化关系、所述拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据和复合引信的参数，进行复合引信数字信号仿真，计算生成复合引信探测的雷达数字探测信号和红外数字探测信号，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述复合引信、拦截目标、干扰目标的位置姿态时域变化关系、所述拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据和复合引信的参数，进行复合引信数字信号仿真，计算生成复合引信探测的雷达数字探测信号和红外数字探测信号之后，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述雷达数字探测信号和红外数字探测信号进行半实物仿真，通过雷达模拟器将所述雷达数字探测信号映射为雷达信号，通过红外模拟器将所述红外数字探测信号映射为红外信号之后，还包括：

技术总结本说明书公开了基于干扰场景的雷达红外复合引信半实物仿真方法，涉及红外光特性测量技术领域。包括：根据干扰场景设定的拦截目标、干扰目标、拦截导弹和复合引信参数，进行制导控制弹道仿真，得到复合引信、拦截目标和干扰目标的位置姿态时域变化关系；进行目标特性建模，得到拦截目标和干扰目标的雷达红外特性数据；进行复合引信数字信号仿真，计算生成复合引信探测的雷达数字探测信号和红外数字探测信号；对所述雷达数字探测信号和红外数字探测信号进行半实物仿真，映射为雷达信号和红外信号；将雷达信号和红外信号馈入复合引信探测系统。以解决现有复合探测半实物仿真方法不能适用于引信，不能满足复杂干扰场景下的验证需求的问题。技术研发人员：杨洪飞,黄泽琛,桑隽永,王晓明,张元军,杨平平,赵廷勇受保护的技术使用者：江南机电设计研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/29