一种引信信息型干扰分布式仿真测试系统及方法

本发明涉及仿真，尤其是涉及一种引信信息型干扰分布式仿真测试系统及方法。

背景技术：

1、无线电引信的出现，使得武器装备弹药的毁伤效率显著提高，其作为弹药起爆控制核心的地位让世界各国都十分重视，作为交战双方博弈的一部分，伴随着无线电引信的发展历程，针对无线电引信的干扰技术也在同步发展，对于引信的干扰技术，根据电子干扰的能量来源，可将其分为无源干扰技术和有源干扰技术，根据对引信的作用效果不同，有源干扰又可分为能量型干扰和信息型干扰，信息型干扰根据引信的原理，使干扰信号进入引信信号处理电路，诱使引信对信号产生误判从而导致引信早炸、瞎火，相比于能量型干扰，信息型干扰的研究起步较早、干扰方式多样；

2、目前，针对引信信息型干扰的研究，引信抗干扰性能的评估是研究重点，且引信抗干扰性能评估不能仅局限于引信本身，还需要依托作战背景，通过构建逼真的仿真场景，在复杂多变的环境中，对整体的作战打击和要地防御方案进行全面性的评估，但是针对作战方案的评估，受限于靶场条件，存在效费比低等严重问题，因此，搭建高保真的面向引信干扰作战方案的分布式仿真平台，针对信息型干扰机进行计算机抽象建模，模拟宏观的红蓝军引信-干扰机对抗过程，并将作战结果进行集中展示，对我军作战方案的评估以及指导具有重要实际意义。

3、因此提供一种引信信息型干扰分布式仿真测试系统及方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种引信信息型干扰分布式仿真测试系统及方法，面向对引信抗干扰性能和作战方案验证的需求，以现役弹药武器装备中主流的连续波多普勒引信和连续波调频引信为对象，以转发式干扰和扫频式干扰为干扰机干扰方式，基于vr-forces仿真引擎开发上述引信和干扰机的分布式仿真模型，降低投入成本，为整体作战方案的仿真和评估提供有利的工具支撑。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种引信信息型干扰分布式仿真测试方法，包括如下步骤：

3、s1：仿真规划模块进行场景配置，规划仿真场景，生成仿真场景脚本文件，并将仿真脚本文件发送至仿真引擎-仿真动态控制模块，仿真引擎-仿真动态控制模块接收仿真场景脚本文件，解析脚本文件并运行仿真场景；

4、s2：仿真引擎-仿真动态控制模块将仿真节点的参数数据实时发送至装备数字模型，装备数字模型分别对连续波多普勒引信的转发式干扰机理、连续波多普勒引信的扫频式干扰机理、连续波调频引信的转发式干扰机理和连续波调频引信的扫频式干扰机理进行仿真，并将仿真结果存储在数据库中；

5、s3：仿真引擎-仿真动态控制模块将仿真节点的参数数据实时发送至态势展现模块，态势展现模块接收并显示仿真节点的实时参数信息，仿真引擎-仿真动态控制模块根据仿真进程需求，实时获取装备数字模型的工作状态信息，仿真进程需求为计算信号功率，仿真引擎-仿真动态控制模块根据引信节点参数和干扰机节点参数实时获取装备数字模型的弹目交汇的天线方向图、干扰机的干扰信号和引信的发火指令；

6、s4：仿真场景运行结束后，干扰性能评估模块获取仿真引擎-仿真动态控制模块的仿真数据，并对仿真数据进行统计；

7、s5：干扰性能评估模块计算干扰信号的功率，若干扰信号的参数符合标准，干扰性能评估模块根据干扰信号的参数调用数据库进行查询，根据查询结果对干扰结果进行判定，若干扰结果符合标准，判定干扰结果为引信受干扰机影响出现早炸，若干扰信号的参数不符合标准或干扰结果不符合标准，判定干扰结果为引信正常作用，态势展现模块显示引信和干扰机信号的作用效果。

8、优选的，步骤s1中，仿真规划模块进行引信参数配置和干扰机参数配置具体包括功能业务配置、属性参数配置和移动模型配置，仿真规划模块通过功能业务配置区别仿真场景中的引信节点和干扰机节点，仿真规划模块通过属性参数配置调整引信节点和干扰机节点的外部属性，将引信节点设置为连续波多普勒引信和连续波调频引信，将干扰机节点设置为转发式干扰机和扫频式干扰机。

9、优选的，仿真规划模块通过移动模型配置设置引信节点和干扰机节点的移动路径，引信节点的移动路径设置为搭载引信的弹药的弹道，干扰机节点的位置坐标固定设置。

10、优选的，步骤s2中，装备数字模型进行机理仿真，具体包括以下步骤：

11、s21：引信节点沿搭载引信的弹药的弹道移动，通过对回波信号进行混频检波处理，确定位置提供发火信号；

12、s22：干扰机节点对引信节点进行侦察和干扰，干扰机节点和引信节点的对应空域引信早炸或失效。

13、优选的，步骤s22中，干扰机节点对引信节点进行侦察和干扰，具体包括以下步骤：

14、步骤1：仿真规划模块进行干扰机参数配置，干扰机侦察环境中的引信发射信号，仿真引擎-仿真动态控制模块对干扰机的侦察结果进行电磁波传输计算，若计算结果大于接收灵敏度，输出侦察结果并进入下一侦察周期，若计算结果不大于接收灵敏度，直接进入下一侦察周期；

15、步骤2：遍历仿真场景，寻找干扰机节点并获取干扰机节点参数，根据干扰机节点参数判断对应干扰机的工作状态，若干扰机处于工作状态，查看干扰机的工作频率，若工作频率符合要求，根据电磁波的传输模型计算干扰机的直射功率和综合功率；

16、计算直射功率的过程中不考虑大气衰减，直射功率表示为：

17、；

18、其中为干扰机辐射功率，为干扰机发射天线增益，为干扰机天线方向性函数，为引信接收天线增益，为引信天线方向性函数。为引信工作波长，为侦察干扰设备天线与引信回波之间的幅度极化匹配系数，为引信和侦察设备之间的距离；

19、综合功率设置为干扰机的直射和反射的综合功率，综合功率表示为：

20、；

21、其中为综合系数，综合系数的取值方法为近似估算法，综合系数的最大值表示为：

22、；

23、综合系数的最小值为：

24、；

25、其中为反射与直射的比例因子，为反射系数的模；

26、在目标早炸空域，引信发射信号的回波信号功率大于引信的接收门限，若干扰信号的功率大于对应引信回波信号的功率，引信接收干扰信号，设引信炸高为时回波信号功率为，考虑压制系数为，若大于，干扰信号在能量层面满足干扰要求，引信接收到满足能量条件的信号后，根据干扰机类型和引信类型调用数据库进行判决。

27、优选的，一种引信信息型干扰分布式仿真测试方法的系统，包括仿真引擎-仿真动态控制模块、仿真规划模块、态势展现模块、装备数字模型、干扰性能评估模块和分布式数据交互接口，仿真引擎-仿真动态控制模块与装备数字模型之间通过分布式数据交互接口连接。

28、优选的，仿真引擎-仿真动态控制模块包括组件系统管理工具、传感器组件、控制器组件、执行器组件、能力模拟组件、坐标转换组件、电磁传输计算组件、仿真事件调度组件和时间管理工具，仿真规划模块包括仿真场景规划子模块、引信参数配置子模块和干扰机参数配置子模块，态势展现模块包括引信参数展示子模块、干扰机参数展示子模块和仿真结果展示子模块，装备数字模型包括引信模型、干扰机模型和弹目交汇模型，若弹药出现落角、转速、弹速、距离以及天线的差异情况，弹目交汇模型提供引信与目标、引信与干扰机之间的信号功率计算方法，干扰性能评估模块包括仿真数据统计子模块和仿真数据采集子模块，分布式数据交互接口采用分布式仿真消息总线dis协议。

29、优选的，引信模型包括连续波多普勒引信模型和连续波调频引信模型，连续波多普勒引信模型的建模参数包括引信发射信号频率、引信发射功率、引信发射天线增益、引信发射天线方向性函数、引信接收天线增益、引信接收天线方向性函数、工作带宽、接收灵敏度、多普勒频率范围、増幅速率阈值和多普勒信号幅度阈值，连续波调频引信模型的建模参数包括初始频率带宽、调制周期、调制频偏、引信发射功率，引信发射天线增益，引信发射天线方向性函数，引信接收天线增益，引信接收天线方向性函数，工作带宽和接收灵敏度。

30、优选的，干扰机模型包括转发式干扰机模型和扫频式干扰机模型，转发式干扰机模型对接收到的引信发射信号进行延迟和放大处理，得到目标引信，将目标引信发送至目标位置，通过产生误判实现早炸操作，转发式干扰机模型的建模参数包括工作频段，接收天线增益，接收天线方向性函数，接收机灵敏度，发射天线增益，发射天线方向性函数和发射功率。

31、优选的，扫频式干扰机模型设定干扰机发射信号的起始频率和起始带宽，干扰机发射信号根据特定周期和频率进行扫动，若干扰信号的中心频率进入引信的接收带宽范围内，引信被干扰信号干扰，扫频式干扰机模型的建模参数包括工作频段，接收天线增益，接收天线方向性函数，接收机灵敏度，发射天线增益，发射天线方向性函数，发射功率扫频范围、频点数量和驻留时间。

32、因此，本发明采用上述结构的一种方法，具有以下有益效果：

33、（1）提出引信信息型干扰的分布式仿真总体架构，引擎计算和模型资源、性能评估等模块相分离，可扩展性良好；

34、（2）设计并实现分布式仿真所需的引信模型和信息型干扰机模型，提升对引信和干扰机的工作流程的模拟效果；

35、（3）设计引信信息型干扰的仿真方法，构建仿真数据库用于存储仿真结果，为引信干扰对抗仿真提供即时且高准确度的干扰效能判断；

36、（4）开发引信信息型干扰仿真的交互界面，通过态势展现模块展示引信节点参数、干扰机节点参数与仿真结果，使各模型之间的交互过程与引信的抗干扰过程更加清晰直观。

37、下面通过附图和实施例，对本发明的方法方案做进一步的详细描述。