CN106546978A - 一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，包括X波段指控雷达半实物验证系统、丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统和预警雷达半实物验证系统，通过三个验证系统联合工作，更加完整的模拟需要的战场环境，并且逼真度更高，实施性更强，此外应用时分复用的技术、半实物模型与功能辅助验证模块相结合的方法，缩减实际创建的半实物设备成本，简化试验方法，降低试验难度。

Description

一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统

技术领域

本发明涉及一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，属于半实物试验系统构建技术。

背景技术

雷达组网具有扩展时间、空间探测范围，提高雷达测量精度、检测能力以及雷达观测数据率，可以进行反隐身、抗干扰等优点，因而在军事中得到了广泛应用。目前在数学仿真系统中，对组网雷达的仿真是比较容易实现的，但缺点是仿真的真实性完全由仿真模型决定。如果全部使用实物仿真，则需要根据组网要求同时配备多部雷达,此时对抗仿真的真实性可以得到最佳保障，但是这种仿真的代价高昂，而且容易受到时间、空间的限制，仿真的可重复性、可操作性很差。

半实物仿真采用部分真实装备、模拟实物设备和计算机数字仿真模型，在分布式交互仿真平台下，构成一个完整的分布式仿真系统。既具有数学仿真的配置灵活、可重复性好的特点，又可以达到接近实物仿真的真实效果，是组网雷达对抗仿真的一种较好的策略。但是半实物雷达组网仿真同样需要多套半实物仿真设备，当需要仿真的雷达数量较多时，仿真系统的成本和复杂程度都是难以接受的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，缩减实际创建的半实物设备成本，简化试验方法，降低试验难度。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，包括X波段指控雷达半实物验证系统、丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统和预警雷达半实物验证系统，其中：

X波段指控雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述X波段雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果进行显示；

丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇雷达目标探测信息，对所述目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇雷达目标点迹信息，并将所述丹麦眼镜蛇雷达目标点迹信息进行显示；

预警雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生第一雷达发射信号和第二雷达发射信号，接收外部系统发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息、第一雷达发射信号、第二雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号和第二雷达目标回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并将所述第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述X波段指控雷达半实物验证系统包括X波段指控雷达目标回波模拟设备、X波段指控雷达信号处理设备、X波段指控雷达数据处理模块、X波段指控雷达目标识别模块和X波段雷达集成与显控模块，其中：

X波段指控雷达目标回波模拟设备：接收X波段雷达集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和X波段雷达发射信号转换为X波段雷达目标回波信号，并发送给X波段指控雷达信号处理设备；

X波段指控雷达信号处理设备；接收X波段指控雷达目标回波模拟设备发送的X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，并将所述X波段目标探测信息发送给X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，并将所述X波段雷达发射信号发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；

X波段指控雷达数据处理模块：接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，并发送给X波段指控雷达目标识别模块；

X波段指控雷达目标识别模块：接收X波段指控雷达数据处理模块发送的X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果发送给X波段雷达集成与显控模块进行显示；

X波段雷达集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给X波段指控雷达信号处理设备和X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段指控雷达目标识别模块发送的X波段目标识别结果进行显示。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述X波段指控雷达目标识别模块的识别方法为：若X波段指控雷达工作在窄带模式，则根据所述X波段目标点迹信息的一维距离像特征、弹道特性和微多普勒频率特性对目标进行识别，若X波段指控雷达工作在宽带模式，根据所述X波段目标点迹信息的二维像结果显示的结构尺寸和面积特征进行识别。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述X波段目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角和俯仰角信息。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，还包括X波段雷达功能级辅助验证模块，所述X波段雷达功能级辅助验证模块包括第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第一回波模块、第一处理模块和第一探测结果显示模块，其中：

第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第一回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第一回波模块：接收第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第一处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率，并将目标回波功率发送给第一处理模块；

第一处理模块：设置仿真发射机功能信息，并发送给第一回波模块；接收第一回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率，得到目标的点迹航迹信息，并输出至第一探测结果显示模块；

第一探测结果显示模块：接收第一处理模块发送的目标的点迹航迹信息，并进行显示。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统包括目标回波模拟设备、信号处理设备、数据处理模块和集成与显控模块，其中：

目标回波模拟设备：接收集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和丹麦眼镜蛇雷达发射信号转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，并发送给信号处理设备；

信号处理设备；接收目标回波模拟设备发送的丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇目标探测信息，并将所述丹麦眼镜蛇目标探测信息发送给数据处理模块；接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，并将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号发送给目标回波模拟设备；

数据处理模块：接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇目标探测信息，对所述丹麦眼镜蛇目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇目标点迹信息，并发送给集成与显控模块；

集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给信号处理设备和数据处理模块；接收数据处理模块发送的丹麦眼镜蛇目标点迹信息进行显示。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述丹麦眼镜蛇目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述预警雷达半实物验证系统包括PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备、BMEWS雷达目标回波模拟设备、预警雷达信号处理设备、预警雷达数据处理模块和预警雷达系统集成与显控模块，其中：

PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的PAVE PAWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和PAVE PAWS雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

BMEWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVEPAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的BMEWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和BMEWS雷达发射信号转换为第二雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

预警雷达信号处理设备；同时接收PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备发送的第一雷达目标回波信号和BMEWS雷达目标回波模拟设备发送的第二雷达回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，并将所述第一目标探测信息和第二目标探测信息发送给预警雷达数据处理模块；接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生PAVE PAWS雷达发射信号和BMEWS雷达发射信号，并将所述PAVE PAWS雷达发射信号发送给PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备，将所述BMEWS雷达发射信号发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备；

预警雷达数据处理模块：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，同时接收预警雷达信号处理设备发送的第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并发送给预警雷达集成与显控模块；

预警雷达集成与显控模块：从外部系统接收PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，分别发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备和PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，发送给预警雷达信号处理设备和预警雷达数据处理模块；接收预警雷达数据处理模块发送的第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，所述第一目标点迹信息和第二目标点迹信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

在上述基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统中，还包括预警雷达功能级辅助验证模块，所述预警雷达功能级辅助验证模块包括第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第二回波模块、第二处理模块和第二探测结果显示模块，其中：

第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第二回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第二回波模块：接收第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第二处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率，并将目标回波功率发送给第二处理模块；

第二处理模块：设置仿真发射机功能信息，并发送给第二回波模块；接收第二回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率，得到目标点迹航迹信息，并输出至第二探测结果显示模块；

第二探测结果显示模块：接收第二处理模块发送的目标点迹航迹信息，并进行显示。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本发明半实物系统包括X波段指控雷达半实物验证系统、丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统和预警雷达半实物验证系统，通过三个验证系统联合工作，更加完整的模拟需要的战场环境，并且逼真度更高，实时性更强。

(2)、本发明构建多部预警雷达模型和多部X波段指控雷达模型，真实模拟战场作战过程，半实物验证系统保证了仿真模型的可靠性，在不影响试验结果和评估结果的前提下，应用半实物模型与功能辅助验证模块相结合的方法，缩减实际创建的半实物设备成本，简化试验方法，降低试验难度。

(3)、本发明包括P/L波段预警雷达和X波段雷达，P/L波段预警雷达包括BMEWS、PAVEPAWS和“丹麦眼镜蛇”雷达，在硬件资源有限的情况下，根据预先处理的结果，对半实物雷达系统进行时分复用，提高了仿真结果的可信度。

附图说明

图1为本发明的雷达半实物系统组成框图；

图2为本发明X波段指控雷达半实物验证系统组成框图；

图3为本发明丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统组成框图；

图4为本发明预警雷达半实物验证系统组成框图；

图5为本发明X波段指控雷达半实物验证系统中X波段雷达功能级辅助验证模块组成框图；

图6为本发明预警雷达半实物验证系统中预警雷达功能级辅助验证模块组成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本发明的雷达半实物系统组成框图，由图可知本发明基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，包括X波段指控雷达半实物验证系统、丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统和预警雷达半实物验证系统，雷达包括P/L波段预警雷达和X波段雷达，P/L波段预警雷达包括BMEWS、PAVEPAWS和“丹麦眼镜蛇”雷达。其中：

X波段指控雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述X波段雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果进行显示；

丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇目标探测信息，对所述目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇目标点迹信息，并将所述丹麦眼镜蛇目标点迹信息进行显示；

预警雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息、PAVEPAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生第一雷达发射信号和第二雷达发射信号，接收外部系统发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息、第一雷达发射信号、第二雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号和第二雷达目标回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并将所述第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

如图2所示为本发明X波段指控雷达半实物验证系统组成框图，由图可知X波段指控雷达半实物验证系统包括X波段指控雷达目标回波模拟设备、X波段指控雷达信号处理设备、X波段指控雷达数据处理模块、X波段指控雷达目标识别模块、X波段雷达集成与显控模块和X波段雷达功能级辅助验证模块，其中：

X波段指控雷达目标回波模拟设备：接收X波段雷达集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和X波段雷达发射信号转换为X波段雷达目标回波信号，并发送给X波段指控雷达信号处理设备；

X波段指控雷达信号处理设备；接收X波段指控雷达目标回波模拟设备发送的X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，并将所述X波段目标探测信息发送给X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，并将所述X波段雷达发射信号发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；

X波段指控雷达数据处理模块：接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，并发送给X波段指控雷达目标识别模块，具体的识别方法为：若X波段指控雷达工作在窄带模式，则根据所述X波段目标点迹信息的一维距离像特征、弹道特性和微多普勒频率特性对目标进行识别，若X波段指控雷达工作在宽带模式，根据所述X波段目标点迹信息的二维像结果显示的结构尺寸和面积特征进行识别。

所述X波段目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角和俯仰角信息。

X波段指控雷达目标识别模块：接收X波段指控雷达数据处理模块发送的X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果发送给X波段雷达集成与显控模块进行显示；

X波段雷达集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给X波段指控雷达信号处理设备和X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段指控雷达目标识别模块发送的X波段目标识别结果进行显示。

如图5所示为本发明X波段指控雷达半实物验证系统中X波段雷达功能级辅助验证模块组成框图；由图可知X波段雷达功能级辅助验证模块包括第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第一回波模块、第一处理模块和第一探测结果显示模块，其中：

第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第一回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第一回波模块：接收第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第一处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率(同时考虑天线增益调制)，并将目标回波功率发送给第一处理模块；

第一处理模块：接收第一回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率(运用脉冲压缩、动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD)滤波器原理)，得到目标点迹航迹信息，并输出至第一探测结果显示模块；其中资源调度设置仿真发射机功能信息，仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期并发送给第一回波模块；

第一探测结果显示模块：接收第一处理模块发送的目标点迹航迹信息，并进行显示。通过对目标点迹航迹信息拟合成完整的目标轨迹，并计算目标到雷达的径向距离和雷达到目标的方位角和俯仰角，并对多个目标轨迹进行编号，输出至显示模块的显示界面上进行显示。显示时可以显示为地心坐标系下的目标信息，包括(仿真时刻、航迹号、X/Y/Z/Vx/Vy/Vz、以及雷达当前时刻工作状态)，也可以显示为站心坐标系下的目标信息，包括(仿真时刻、航迹号、距离、方位、俯仰以及雷达当前时刻工作状态)。

如图3所示为本发明丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统组成框图；由图可知丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统包括目标回波模拟设备、信号处理设备、数据处理模块和集成与显控模块，其中：

目标回波模拟设备：接收集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和丹麦眼镜蛇雷达发射信号转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，并发送给信号处理设备；

信号处理设备；接收目标回波模拟设备发送的丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇目标探测信息，并将所述丹麦眼镜蛇目标探测信息发送给数据处理模块；接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，并将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号发送给目标回波模拟设备；

数据处理模块：接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇目标探测信息，对所述丹麦眼镜蛇目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇目标点迹信息，并发送给集成与显控模块；所述丹麦眼镜蛇目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给信号处理设备和数据处理模块；接收数据处理模块发送的丹麦眼镜蛇目标点迹信息进行显示。

如图4所示为本发明预警雷达半实物验证系统组成框图，由图可知预警雷达半实物验证系统包括PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备、BMEWS雷达目标回波模拟设备、预警雷达信号处理设备、预警雷达数据处理模块、预警雷达系统集成与显控模块和预警雷达功能级辅助验证模块，其中：

PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的PAVE PAWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和PAVE PAWS雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

BMEWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVEPAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的BMEWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和BMEWS雷达发射信号转换为第二雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

预警雷达信号处理设备；同时接收PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备发送的第一雷达目标回波信号和BMEWS雷达目标回波模拟设备发送的第二雷达回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，并将所述第一目标探测信息和第二目标探测信息发送给预警雷达数据处理模块；接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生PAVE PAWS雷达发射信号和BMEWS雷达发射信号，并将所述PAVE PAWS雷达发射信号发送给PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备，将所述BMEWS雷达发射信号发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备；

预警雷达数据处理模块：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，同时接收预警雷达信号处理设备发送的第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并发送给预警雷达集成与显控模块；第一目标点迹信息和第二目标点迹信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

预警雷达集成与显控模块：从外部系统接收PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，分别发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备和PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，发送给预警雷达信号处理设备和预警雷达数据处理模块；接收预警雷达数据处理模块发送的第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

如图6所示为本发明预警雷达半实物验证系统中预警雷达功能级辅助验证模块组成框图，由图可知预警雷达功能级辅助验证模块包括第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第二回波模块、第二处理模块和第二探测结果显示模块，其中：

第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第二回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第二回波模块：接收第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第二处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率(同时考虑天线增益调制)，并将目标回波功率发送给第二处理模块；

第二处理模块：接收第二回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率(运用脉冲压缩、动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD)滤波器原理)，得到目标点迹航迹信息，并输出至第二探测结果显示模块；其中资源调度设置仿真发射机功能信息，仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期并发送给第二回波模块；

第二探测结果显示模块：接收第二处理模块发送的目标点迹航迹信息，并进行显示。通过对目标点迹航迹信息拟合成完整的目标轨迹，并计算目标到雷达的径向距离和雷达到目标的方位角和俯仰角，并对多个目标轨迹进行编号，输出至显示模块的显示界面上进行显示。显示时可以显示为地心坐标系下的目标信息，包括(仿真时刻、航迹号、X/Y/Z/Vx/Vy/Vz、以及雷达当前时刻工作状态)，也可以显示为站心坐标系下的目标信息，包括(仿真时刻、航迹号、距离、方位、俯仰以及雷达当前时刻工作状态)。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：包括X波段指控雷达半实物验证系统、丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统和预警雷达半实物验证系统，其中：

X波段指控雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述X波段雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果进行显示；

丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，接收外部系统发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号、场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇雷达目标探测信息，对所述目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇雷达目标点迹信息，并将所述丹麦眼镜蛇雷达目标点迹信息进行显示；

预警雷达半实物验证系统：接收外部系统发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生第一雷达发射信号和第二雷达发射信号，接收外部系统发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息、目标RCS信息、第一雷达发射信号、第二雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号和第二雷达目标回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并将所述第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述X波段指控雷达半实物验证系统包括X波段指控雷达目标回波模拟设备、X波段指控雷达信号处理设备、X波段指控雷达数据处理模块、X波段指控雷达目标识别模块和X波段雷达集成与显控模块，其中：

X波段指控雷达目标回波模拟设备：接收X波段雷达集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和X波段雷达发射信号转换为X波段雷达目标回波信号，并发送给X波段指控雷达信号处理设备；

X波段指控雷达信号处理设备；接收X波段指控雷达目标回波模拟设备发送的X波段雷达目标回波信号，对所述X波段雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到X波段目标探测信息，并将所述X波段目标探测信息发送给X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生X波段雷达发射信号，并将所述X波段雷达发射信号发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；

X波段指控雷达数据处理模块：接收X波段雷达集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收X波段指控雷达信号处理设备发送的X波段目标探测信息，对所述X波段目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到X波段目标点迹信息，并发送给X波段指控雷达目标识别模块；

X波段指控雷达目标识别模块：接收X波段指控雷达数据处理模块发送的X波段目标点迹信息，对所述X波段目标点迹信息进行识别，并将识别结果发送给X波段雷达集成与显控模块进行显示；

X波段雷达集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给X波段指控雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给X波段指控雷达信号处理设备和X波段指控雷达数据处理模块；接收X波段指控雷达目标识别模块发送的X波段目标识别结果进行显示。

3.根据权利要求2所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述X波段指控雷达目标识别模块的识别方法为：若X波段指控雷达工作在窄带模式，则根据所述X波段目标点迹信息的一维距离像特征、弹道特性和微多普勒频率特性对目标进行识别，若X波段指控雷达工作在宽带模式，根据所述X波段目标点迹信息的二维像结果显示的结构尺寸和面积特征进行识别。

4.根据权利要求2所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述X波段目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角和俯仰角信息。

5.根据权利要求2所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：还包括X波段雷达功能级辅助验证模块，所述X波段雷达功能级辅助验证模块包括第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第一回波模块、第一处理模块和第一探测结果显示模块，其中：

第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第一回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第一回波模块：接收第一雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第一处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率，并将目标回波功率发送给第一处理模块；

第一处理模块：设置仿真发射机功能信息，并发送给第一回波模块；接收第一回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率，得到目标的点迹航迹信息，并输出至第一探测结果显示模块；

第一探测结果显示模块：接收第一处理模块发送的目标的点迹航迹信息，并进行显示。

6.根据权利要求1所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述丹麦眼镜蛇雷达半实物验证系统包括目标回波模拟设备、信号处理设备、数据处理模块和集成与显控模块，其中：

目标回波模拟设备：接收集成与显控模块发送的场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇雷达发射信号，将所述场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和丹麦眼镜蛇雷达发射信号转换为丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，并发送给信号处理设备；

信号处理设备；接收目标回波模拟设备发送的丹麦眼镜蛇雷达目标回波信号，对所述丹麦眼镜蛇雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，得到丹麦眼镜蛇目标探测信息，并将所述丹麦眼镜蛇目标探测信息发送给数据处理模块；接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，产生丹麦眼镜蛇雷达发射信号，并将所述丹麦眼镜蛇雷达发射信号发送给目标回波模拟设备；

数据处理模块：接收集成与显控模块发送的指令信息及雷达初始化信息，同时接收信号处理设备发送的丹麦眼镜蛇目标探测信息，对所述丹麦眼镜蛇目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到丹麦眼镜蛇目标点迹信息，并发送给集成与显控模块；

集成与显控模块：从外部系统接收场景信息、目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，发送给目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息及雷达初始化信息，发送给信号处理设备和数据处理模块；接收数据处理模块发送的丹麦眼镜蛇目标点迹信息进行显示。

7.根据权利要求6所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述丹麦眼镜蛇目标探测信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述预警雷达半实物验证系统包括PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备、BMEWS雷达目标回波模拟设备、预警雷达信号处理设备、预警雷达数据处理模块和预警雷达系统集成与显控模块，其中：

PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVEPAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的PAVE PAWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和PAVE PAWS雷达发射信号转换为第一雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

BMEWS雷达目标回波模拟设备：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，接收预警雷达信号处理设备发送的BMEWS雷达发射信号，将所述PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息和BMEWS雷达发射信号转换为第二雷达目标回波信号，并发送给预警雷达信号处理设备；

预警雷达信号处理设备；同时接收PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备发送的第一雷达目标回波信号和BMEWS雷达目标回波模拟设备发送的第二雷达回波信号，对所述第一雷达回波信号、第二雷达回波信号进行下变频处理、信号的模数转换、脉冲压缩、MTD、CFAR和运动补偿，分别得到第一目标探测信息和第二目标探测信息，并将所述第一目标探测信息和第二目标探测信息发送给预警雷达数据处理模块；接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，产生PAVE PAWS雷达发射信号和BMEWS雷达发射信号，并将所述PAVE PAWS雷达发射信号发送给PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备，将所述BMEWS雷达发射信号发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备；

预警雷达数据处理模块：接收预警雷达系统集成与显控模块发送的指令信息、PAVEPAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，同时接收预警雷达信号处理设备发送的第一目标探测信息和第二目标探测信息，对所述第一目标探测信息和第二目标探测信息进行目标搜索和跟踪，得到第一目标点迹信息和第二目标点迹信息，并发送给预警雷达集成与显控模块；

预警雷达集成与显控模块：从外部系统接收PAVE PAWS场景信息和BMEWS场景信息、PAVE PAWS目标调制信息和BMEWS目标调制信息、目标轨迹信息、BMC3调度信息和目标RCS信息，分别发送给BMEWS雷达目标回波模拟设备和PAVE PAWS雷达目标回波模拟设备；从外部系统接收指令信息、PAVE PAWS雷达初始化信息和BMEWS雷达初始化信息，发送给预警雷达信号处理设备和预警雷达数据处理模块；接收预警雷达数据处理模块发送的第一目标点迹信息和第二目标点迹信息进行显示。

9.根据权利要求8所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：所述第一目标点迹信息和第二目标点迹信息包括四维信息，具体为距离、速度、方位角、俯仰角信息。

10.根据权利要求8所述的一种基于时分复用技术的组网地基雷达半实物系统，其特征在于：还包括预警雷达功能级辅助验证模块，所述预警雷达功能级辅助验证模块包括第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块，第二回波模块、第二处理模块和第二探测结果显示模块，其中：

第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块：设置仿真起止时间，设置雷达的初始化信息，设置目标参数及RCS信息，并将所述仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息输出至第二回波模块；所述目标参数包括速度和位置；

第二回波模块：接收第二雷达初始化参数/弹道数据/RCS信息输入模块输入的仿真起止时间、雷达的初始化信息、目标参数及RCS信息，根据雷达初始化信息中的天线参数计算天线方向图，并根据波束指向和当前的目标位置计算相应的天线增益值；接收第二处理模块发送的仿真发射机功能信息，所述仿真发射机功能信息包括发射信号功率、信号载频、脉冲重复周期；根据所述天线增益值、仿真发射机功能信息和RCS信息，利用雷达方程计算目标回波功率，并将目标回波功率发送给第二处理模块；

第二处理模块：设置仿真发射机功能信息，并发送给第二回波模块；接收第二回波模块输出的目标回波功率，根据目标回波功率计算目标峰值功率，之后计算杂波、干扰、噪声的平均功率，得到目标点迹航迹信息，并输出至第二探测结果显示模块；

第二探测结果显示模块：接收第二处理模块发送的目标点迹航迹信息，并进行显示。