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1、第.=卷增刊中国民航学院学报Vol.2=SuKpl.11F年5月&’()*+,’-./0/,+0/+1/’*(*/02)3/14’-.5/*+*"L200F雷达方程中部分参数数学推导文冰梅,徐肖豪(中国民用航空学院空中交通管理学院,天津7>>7>>)摘要:用2’"/(算法计算雷达作用距离时,有部分参数是通过查阅相关的图表来求得的,如可见度因子(>、大气损耗*/和天空噪声温度+/!的值需要通过表来确定,因此在实际运用中发现其存在误差。提取出这7个参数的数学计算模型,并给出算例计算值,通过算例计算值与图表中所查找的值进行对比,精确度都在满意的范围之内。关键词:雷达方程;公式;噪声温度
2、;检测因子中图分类号:D.=7<.文献标识码:J文章编号:@11@H5111(.11F)4H111@H17在计算雷达作用距离时,需对雷达方程中各个因子进行详表1雷达距离方程中各项距离因子的说明细分析和正确取值。雷达方程和其各个因子的物理意义在文献符号名称!m"#$%m&’(自由空间雷达最大作用距离8)9中已有详细介绍。而在实际给定某种雷达类型来计算雷达作"目标到天线路径的方向图传播因子用距离时,有些是由用户(雷达系统设计师)输入的数据,如发(收发共用天线,在自由空间中其值为))#$发射天线增益射脉冲功率’$﹑脉冲宽度"﹑发射接收天线增益#$和#%、目标截#%接收天线增益面积﹑工作
3、频率﹑带宽校正因子-.等。但有些因子的确定是通&$*+,雷达工作频率!-m.目标的雷达反射截面积过查表而得到的,如大气损耗*/﹑可见度因子(1的计算﹑天空’$-/0发射机输出端口的平均功率噪声温度+/!等的计算都是通过查阅相关文献的图表和表格来(1()))点视频积累时的检测因子*系统各种损耗集合(应按2’"/(算法表分解若干项)进行估算部分距离因子,但表格只是给出一个大概范围,因此+,-3等效噪声温度存在误差,虽然这个误差也许在精度要求范围之内,但如果可"-µ4脉冲宽度-.带宽修正因子以脱离表格,将所需要的图表都用一个近似的计算公式来进行拟和,那么将得到更为精确的结果,并且也方便
4、读者阅读查找,23个参数的数学计算不需同时查找大量相关文献。且在计算机软件进行仿真计算雷达作用距离时,也需将这些需要查图表的内容转化为相应的数2.1可见度因子!0的计算学推导公式。检测因子的计算比较复杂,它与’2,’&/,3和目标起伏特性本文详细介绍了这些不确定因子的精确计算方法,并通过之间有着复杂的函数关系,这里采用A"mB%CD<2’"/(给出的近算例计算值与图表中查找的值进行对比,其精确度都在满意范似公式,见文献879下式可适用于任何类型的包络检波器,也适围内。用于非均匀加权和均匀加权积累器。其公式为(>(3):4>$@E@E@F53%(.)1雷达距离方程的概述=53##4
5、>其中计算雷达作用距离时采用如下方程8.94:(676).(7)>&/2)?=’"##!0=6&/:.G7F#H’I’&/H@<>.(=)$$%!m"#:).;<.[&.+(-*](@),>.@<.7@$62:(5)为计算时引用现有的大气参数方便,!在此处选用单@H$.m"##位为%m&’(。当!单位为/m时,常数为.;7<7。其它参数如表$:><;(.’2H@)(F)@所示。式中:(>(3)为脉冲积累时的检测因子;53为等效的积累脉冲数;当给定一个类型的雷达时,雷达用户将给出雷达方程中#为包络检波器的渐进效率;’2为雷达发现回波信号的检测概的1$,1%,&,0,’$,",-.,
6、!等参数,而可见度因子(>、大气损耗率;’&/为雷达虚警概率。在最普通的均匀加权检波器﹑恒定信号*/和天空噪声温度+/!的值则需通过查阅相关的参考文献的功率电平和平方率检波器情况下,取53:3,#:@。当使用线性检图表得出相应的估算值。为此,文中提出这些因子相应的数学波器时,则取#:><;@5,其他情况可参考文献879。在><@&’2&><;推导模型。和@>H@.&’&@>H@范围内,采用以上公式计算检测因子都是正确&/收稿日期:2005-).-)5作者简介:文冰梅(1967-),女,湖北天门人,硕士研究生,研究方向为信号与信息处理.2中国民航学院学报2006年5月的,与文献[3
7、]相比,这个范围内的最大误差小于0.7dB。7%,"考虑到目标的起伏特性,可以先计算出非起伏目标的检测因子,然后算出起伏损失的分贝数,两者相加即可得到起伏目标式中:7为光速,其值为3×1010cm/s;"为工作频率(Hz)。不同高度的检测因子。公式上的水蒸气衰减系数"2按下式计算-1/(&%5$25$2L"#=[-ln$%(1+&)](7)8.5×104·882+2"’"2=5/2278/42&126126]+4×10·%(0.7418-%)+5$2(0.7418+%)+5$2式
