[发明专利]一种基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法

权利要求书

1.一种基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、计算隐身飞机全空域静态RCS，通过坐标转换得到隐身飞机动态RCS；

步骤2、根据隐身飞机动态RCS，求解隐身飞机雷达检测概率，得到单雷达战场、组网雷达战场的雷达探测概率云图；

步骤3、分别在单雷达、组网雷达情况下，根据雷达探测概率云图，对隐身飞机进行航迹规划。

2.根据权利要求1所述的基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法，其特征在于，所述隐身飞机全空域静态RCS的计算过程为：

对隐身飞机进行精确CAD建模后，导入CADFEKO中进行修模和校正处理；

采用电磁仿真软件FEKO，对处理后的模型进行静态RCS仿真运算；，还有其他计算方法，但对于本发明的大尺寸飞机模型，FEKO计算的准确性更高。

对仿真后的模型采用物理光学法，获得隐身飞机全空域静态RCS数据库。

3.根据权利要求2所述的基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法，其特征在于，所述隐身飞机动态RCS的计算过程为：

根据平飞轨迹，得到隐身飞机的姿态角，包括俯仰角θ，偏航角滚转角η，及轨迹P(x_p,y_p,z_p)；其中，x_p、y_p、z_p分别为轨迹P的x轴、y轴、z轴的坐标；

由坐标转换原理，得到式(2)所示的由雷达坐标系到机体坐标系的变换矩阵Q；从而由式(1)得到雷达在机体坐标系的坐标(x₄,y₄,z₄)，其中，(x_T,y_T,z_T)为雷达在地面坐标系的坐标；

其中变换矩阵Q为：

因此，隐身飞机的雷达视线角，即俯仰角θ'和方位角如式(3)所示；

根据隐身飞机的实时雷达视线角，和已建立的全空域静态RCS特性库，采用线性插值法，解算出目标的动态RCS序列。

4.根据权利要求3所述的基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法，其特征在于，采取swerlingI雷达检测模型，求解所述隐身飞机雷达检测概率，也可以采用其他方法，本发明根据实际应用，采取的此模型。

5.根据权利要求4所述的基于雷达探测概率云图的隐身飞机航迹规划方法，其特征在于，单雷达情况下所述隐身飞机雷达检测概率的求解具体包括：

雷达探测概率是虚警概率P_fa和信噪比S/N的函数：

P_d＝f(P_fa,S/N) (4)

式中：S/N指传输信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比；f表示不同的雷达信号处理方式，对应不同的目标类型和门限检测方式，有着不同的虚警概率和探测概率表达式，Swerling雷达检测模型将起伏目标划分为四种不同的swerling模型，其中swerlingI型目标在一次天线扫描期内具有恒定的幅度，而不同扫描期间，起伏幅度按照两个自由度χ²的概率密度函数独立变化，即认为同一扫描期内，各发射脉冲下的RCS相同；因此考虑多脉冲相参积累时，积累后信噪比为：

SNR＝n_p×S/N (5)

式中，n_p为相参积累脉冲数；当n_p一定时，信噪比SNR仅与目标的RCS和目标雷达距离R有关，可通过雷达方程求解；

检测概率的公式为：

当n_p＝1时，

当n_p＞1时，

其中

式中：V_T为检测门限，可以由Newton-Raphson方法中的递归算法求解隐身飞机雷达检测概率。