雷達電磁波三維探測范圍可視化仿真
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1．2 受到干擾時雷達探測垂直面數(shù)據(jù)修正
1．2．1 從傳播損失到探測范圍
以功率形式表示的最基本的雷達方程為：
式中：Pt，Pr分別為雷達發(fā)射和接收功率；Gt，Gr分別為雷達發(fā)射和接收增益；λ為波長；σ為雷達目標(biāo)截面積；R為傳播距離；Ls為系統(tǒng)損失；L為傳播損失。從式(4)可以看出，當(dāng)發(fā)射功率和雷達目標(biāo)反射截面積一定時，雷達接收功率和傳播損失有確定的關(guān)系。當(dāng)雷達接收功率大于雷達最小可檢測功率Simin時，即可探測到目標(biāo)。雷達最小可檢測功率Simin是雷達系統(tǒng)在一定發(fā)現(xiàn)概率下的固有性能。于是，可以通過傳播損失值直接確定雷達的探測范圍，把Simin作為閾值，L≤Simin的區(qū)域為探測區(qū)域，L>Simin的區(qū)域為盲區(qū)。
1．2．2 考慮電子干擾時對APM模型的改進
由APM模型可得到雷達電磁波二維垂直面上的傳播損失，如圖2所示。APM模型未考慮電子干擾的情況。實際上，由于電磁波傳播的獨立性，電子干擾并不影響雷達傳播損失，電子干擾是一種通過強干擾信號進入雷達接收機，從而降低雷達信噪比，達到降低雷達的威力和精度，使其不能正常工作的一種干擾方式。若把電子干擾降低的雷達信噪比等效到雷達傳播損失值上，就可以極大地簡化計算過程。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/187430.htm
設(shè)干擾機主瓣方向與雷達主瓣方向的夾角為θ，等效的傳播損失經(jīng)驗公式為：
式中：θ3dB為半功率波束寬度。
2 三維可視化方法
2．1 圓柱等值面提取
利用VTK軟件包實現(xiàn)數(shù)據(jù)場的可視化，VTK使用的是Pipeline應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)，封裝成一系列定義清晰，易于擴展的類，具體流程如圖3所示。為獲取整個體數(shù)據(jù)場，可由APM模型分別計算以雷達為原點的各個方位角垂直面上的傳播損失，然后將各個垂直剖面聯(lián)合起來，形成圓柱坐標(biāo)形式的體數(shù)據(jù)，如圖4所示。提取圓柱體數(shù)據(jù)場在特定閾值時的等值面即可形成雷達探測范圍。為了簡化，假設(shè)各方位角垂直面上的地形和大氣狀況相同。
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