雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估

內容概要

內容簡介
    本書全面系統(tǒng)地論述了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估的基本理論和方法、仿真與評估
數(shù)學模型以及典型仿真示例等。本書內容新穎，系統(tǒng)性強，理論聯(lián)系實際，具有很強的實際應
用背景，基本反映了近年來雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估研究領域的新理論、新方法和新
成果，具有較高的學術水平和應用價值。
    全書內容主要包括：概論，雷達系統(tǒng)仿真數(shù)學模型，雷達偵察系統(tǒng)仿真數(shù)學模型，雷達干
擾系統(tǒng)仿真數(shù)學模型，電磁波傳輸仿真數(shù)學模型，雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)評估模型，數(shù)學仿真試驗、
實裝對抗試驗與替代等效推算綜合評估方法與模型，雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估有效性
檢驗，以及雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估軟件、硬件系統(tǒng)等。
    本書可供電子系統(tǒng)尤其是雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)分析研究、研制與試驗評估以及建模仿真等領
域的工程師使用，亦可作為高等院校信息與通信工程、電子技術、計算機應用等相關專業(yè)的教
師和研究生進行有關課題研究或課程教學時的參考書。
 20世紀80年代末以來，伴隨著現(xiàn)代計算機技術的迅猛發(fā)展，利用計算機作
為仿真建模與仿真試驗工具的數(shù)學仿真技術在科學研究領域和工程技術領域得
到了廣泛的應用。通過仿真模型的建立與試驗，對已存在、設計中或概念中系統(tǒng)
的本質特性進行分析研究，可獲得難以估量的技術效果和經(jīng)濟效益。
    在國防科技領域，計算機數(shù)學仿真技術已成為軍事電子信息系統(tǒng)、導彈武器
系統(tǒng)、航空航天工程等研制與試驗中的先導技術，沒有仿真技術的支持，重大國
防工程和武器裝備的發(fā)展就不可能像今天這樣如此迅速。數(shù)學仿真技術已是追
求“投資少、效率高、技術好”這一理想目標的重要手段，它使軍事裝備的研制、試
驗、訓練與使用方法產(chǎn)生了巨大的變癸。計算機數(shù)學仿真已逐漸成為內容十分
豐富的既獨立于理論研究、實驗研究，又與各相關領域基本理論與技術緊密相聯(lián)
的基本科學活動之一。
    本書研究討論雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估基本理論及方法，共9章，從
結構上可分為以下四部分。
    第一部分(第1章)從系統(tǒng)角度描述了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真的概念、建
模方法以及仿真方法等。
    第二部分(第2章—第5章)從雷達、雷達偵察、雷達干擾系統(tǒng)以及目標與環(huán)
境特性數(shù)學仿真試驗角度出發(fā)，系統(tǒng)全面地討論了仿真過程中涉及的數(shù)學模型，
對于雷達、雷達偵察、雷達干擾系統(tǒng)的仿真分別從功能仿真和信號仿真角度詳細
闡述了數(shù)學仿真所需模型。雷達系統(tǒng)的仿真包括單部雷達、雙基地雷達和雷達
網(wǎng)的仿真；雷達偵察系統(tǒng)仿真包括雷達電磁信號環(huán)境仿真、偵察系統(tǒng)功能仿真以
及偵察系統(tǒng)信號仿真；雷達干擾系統(tǒng)仿真包括遮蓋性干擾的功能仿真以及遮蓋
性和欺騙性干擾的信號仿真；在電磁波傳輸模型中討論了大氣和地理環(huán)境對電
磁波傳輸?shù)挠绊懙取?br />    第三部分(第6章—第8章)討論了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)評估方法以及仿真與評
估的有效性檢驗問題。闡述了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)技術戰(zhàn)術單一指標以及多項指標
的性能評估，典型電子作戰(zhàn)環(huán)境下的雷達電子戰(zhàn)武器系統(tǒng)灼效能評估，基于典型
實裝對抗試驗數(shù)據(jù)的替代等效推算評估以及數(shù)學仿真試驗、實裝對抗試驗、替代
等效推算三結合的綜合評估方法。同時分析了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真模型、
仿真系統(tǒng)以及替代等效推算模型有效性驗證的基本方法。
    第四部分(第9章)闡述了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真與評估的軟件、硬件環(huán)境。
從軟件、硬件體系結構出發(fā)，給出了構建雷達電子戰(zhàn)數(shù)學仿真系統(tǒng)所需的各種數(shù)
據(jù)庫系統(tǒng)功能、組成和設計過程，并詳細論述了二維態(tài)勢、三維視景仿真的建模、
表現(xiàn)等內容。
    本書內容新穎，系統(tǒng)性強，理論聯(lián)系實際，具有一定的學術水平和實際應用
價值，基本反映了近年來雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真試驗技術研究領域的新理論、新方
法和新成果，是作者多年來在相關領域深入研究與實踐的結晶。
    在本書的撰寫過程中，得到了許多同志的大力支持與幫助。阮祥新、陳永
光、霍萬利、戚宗鋒、馬孝尊、聶孝亮、唐忠、孑L德培、韓來彬、狄東寧、蒙潔、洪麗
娜、馮潤明、馮富強、周穎、謝曉霞、丹梅、柴舜連、徐振海、張文明、劉建成、趙艷
麗、郝曉軍、董曉博、張偉、尹照武、秦衛(wèi)東、高修賓等同志參加了部分模型的研
討，并提出了寶貴建議，作者在此一一致謝。
    由于本書內容涉及面廣，有些問題還在進一步深入研究，加之作者水平有
限，書中定有缺點與短見之處，懇望讀者不吝指教。
                                                     作  者
                                                    2003年12月

書籍目錄

第1章 概論1.1 概述1.2 系統(tǒng)1.2.1 系統(tǒng)的概念1.2.2 系統(tǒng)的特性1.2.3 系統(tǒng)的類型1.2.4 系統(tǒng)的研究方法1.3 數(shù)學模型1.3.1 模型的概念1.3.2 模型的性質1.3.3 數(shù)學模型的分類1.3.4 建立數(shù)學模型的方法1.3.5 系統(tǒng)數(shù)學模型形式化描述1.4 數(shù)學仿真1.4.1 仿真的分類1.4.2 數(shù)學仿真的發(fā)展1.4.3 數(shù)學仿真的難點與優(yōu)點1.4.4 數(shù)學仿真的步驟1.4.5 數(shù)學仿真的應用1.5 蒙特卡羅仿真1.5.1 一般原理1.5.2 概率收斂性1.5.3 誤差1.5.4 特點1.5.5 蒙特卡羅仿真與數(shù)學仿真的比較1.6 連續(xù)系統(tǒng)數(shù)學仿真1.6.1 數(shù)學模型1.6.2 仿真方法1.6.3 數(shù)值積分方法的選擇1.6.4 數(shù)值積分與連續(xù)系統(tǒng)仿真的區(qū)別1.7 離散事件數(shù)學仿真1.7.1 數(shù)學模型1.7.2 仿真過程1.7.3 典型離散事件系統(tǒng)--排隊系統(tǒng)1.8 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)1.8.1 電子戰(zhàn)1.8.2 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)1.9 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真1.9.1 基本概念1.9.2 功能仿真1.9.3 信號仿真1.9.4 仿真評估過程1.9.5 仿真模型需求1.10 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)評估1.10.1 基本概念1.10.2 試驗評估資源1.10.3 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)評估第2章 雷達系統(tǒng)仿真數(shù)學模型2.1 概述2.1.1 雷達系統(tǒng)基本概念2.1.2 雷達系統(tǒng)功能2.1.3 雷達系統(tǒng)分類2.1.4 雷達系統(tǒng)主要技術戰(zhàn)術參數(shù)2.1.5 仿真數(shù)學模型2.2 目標特性數(shù)學模型2.2.1 目標雷達截面數(shù)學模型2.2.2 目標幅度起伏數(shù)學模型2.2.3 目標角閃爍數(shù)學模型2.3 雷達天線仿真數(shù)學模型2.3.1 普通雷達天線2.3.2 相控陣雷達天線2.4 雷達系統(tǒng)功能仿真主要數(shù)學模型2.4.1 雷達回波仿真數(shù)學模型2.4.2 接收機噪聲仿真數(shù)學模型2.4.3 綜合信干比2.4.4 雷達抗遮蓋性干擾改善因子數(shù)學模型2.4.5 雷達目標檢測和確認仿真模型2.4.6 部分仿真試驗結果簡析2.5 雷達系統(tǒng)信號仿真主要數(shù)學模型2.5.1 雷達發(fā)射信號模型2.5.2 目標回波信號模型2.5.3 接收機噪聲信號模型2.5.4 雷達接收信號模型2.5.5 信號處理模型2.5.6 數(shù)據(jù)處理模型2.5.7 部分仿真試驗結果2.6 雜波特性數(shù)學模型2.6.1 雜波后向散射系數(shù)2.6.2 地面雜波2.6.3 海面雜波2.6.4 氣象雜波2.7 雙基地雷達仿真數(shù)學模型2.7.1 雙基地雷達概述2.7.2 雙基地雷達特點2.7.3 雙基地雷達探測性能分析2.7.4 雙基地雷達的觀察面積2.7.5 雙基地雷達的空間探測范圍2.7.6 雙基地雷達的目標特性2.8 雷達組網(wǎng)系統(tǒng)仿真數(shù)學模型2.8.1 雷達組網(wǎng)技術及布站方式2.8.2 雷達組網(wǎng)檢測系統(tǒng)結構模型及性能分析2.8.3 雷達網(wǎng)分布式檢測數(shù)學模型2.8.4 組網(wǎng)雷達檢測融合性能仿真計算結果及結果簡析2.9 雷達系統(tǒng)損耗因子2.9.1 收發(fā)損耗因子2.9.2 極化損耗因子第3章 雷達偵察系統(tǒng)仿真數(shù)學模型3.1 概述3.1.1 雷達偵察系統(tǒng)的基本概念3.1.2 雷達偵察系統(tǒng)的功能3.1.3 雷達偵察接收機的分類3.1.4 雷達偵察系統(tǒng)主要技術戰(zhàn)術參數(shù)3.1.5 仿真數(shù)學模型3.2 電磁環(huán)境仿真3.2.1 典型的電磁環(huán)境3.2.2 電磁環(huán)境仿真的通用方法3.2.3 電磁環(huán)境信號建模3.2.4 電磁環(huán)境仿真實現(xiàn)3.3 雷達偵察系統(tǒng)功能仿真數(shù)學模型3.3.1 仿真方法及建模3.3.2 雷達偵察系統(tǒng)功能仿真舉例3.4 雷達偵察系統(tǒng)信號仿真數(shù)學模型3.4.1 信號分選3.4.2 信號識別3.5 雷達偵察系統(tǒng)天線仿真數(shù)學模型第4章 雷達干擾系統(tǒng)仿真數(shù)學模型4.1 概述4.1.1 雷達干擾的基本概念4.1.2 雷達干擾系統(tǒng)的功能4.1.3 雷達干擾系統(tǒng)的分類4.1.4 雷達干擾系統(tǒng)主要技術戰(zhàn)術參數(shù)4.1.5 仿真數(shù)學模型4.2 遮蓋性干擾功能仿真數(shù)學模型4.2.1 有源遮蓋性干擾4.2.2 無源遮蓋性干擾4.3 遮蓋性干擾信號仿真數(shù)學模型4.3.1 射頻噪聲干擾4.3.2 噪聲調幅干擾4.3.3 噪聲調頻干擾4.3.4 噪聲調相干擾4.3.5 脈沖干擾4.3.6 無源重誘餌4.3.7 箔條云團干擾4.4 欺騙性干擾信號仿真數(shù)學模型4.4.1 距離欺騙干擾4.4.2 速度欺騙干擾4.4.3 角度欺騙干擾4.4.4 對跟蹤雷達agc電路的干擾第5章 電磁波傳輸仿真數(shù)學模型5.1 大氣傳輸損耗數(shù)學模型5.1.1 對流層數(shù)學模型5.1.2 對流層折射數(shù)學模型5.1.3 對流層吸收數(shù)學模型5.1.4 累積損耗數(shù)學模型5.1.5 大氣波導效應5.2 多路徑傳輸效應數(shù)學模型5.2.1 多路徑傳輸效應分析5.2.2 多路徑傳輸效應數(shù)學模型5.2.3 各因子解算方法5.3 遮擋效應數(shù)學模型5.3.1 電磁波的多峰繞射5.3.2 電磁波的地表繞射5.3.3 電磁波的對流層散射5.4 傳輸損耗的算法模型第6章 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)評估模型6.1 概述6.2 統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理的基本問題6.2.1 數(shù)據(jù)結果的點估計6.2.2 點估計量的評選標準6.2.3 數(shù)據(jù)結果的區(qū)間估計6.2.4 數(shù)據(jù)結果的假設檢驗6.2.5 貝葉斯估計和檢驗6.3 雷達偵察系統(tǒng)評估模型6.3.1 評估指標6.3.2 評估模型6.4 雷達干擾／抗干擾效果評估模型6.4.1 引言6.4.2 雷達干擾／抗干擾效果基本評估準則6.4.3 遮蓋性干擾評估指標和方法6.4.4 欺騙性干擾評估指標和方法6.4.5 雷達干擾對武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評估方法6.4.6 雷達干擾對雷達網(wǎng)的作戰(zhàn)效能評估模型6.4.7 雷達干擾對雙基地雷達的作戰(zhàn)效能評估模型6.4.8 雷達干擾／抗干擾模糊綜合評估方法第7章 數(shù)學仿真試驗、實裝對抗試驗與替代等效推算綜合評估方法與模型7.1 概述7.1.1 替代等效推算評估方法7.1.2 三結合的綜合試驗評估方法7.2 基于典型實裝對抗試驗的替代等效推算評估方法與模型7.2.1 問題的提出7.2.2 雷達偵察試驗替代等效推算模型7.2.3 雷達干擾試驗替代等效推算模型7.3 應用三結合的試驗方法進行復雜戰(zhàn)情下綜合評估7.3.1 問題的提出7.3.2 三結合綜合評估方法7.4 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)三結合試驗方法的有效性第8章 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估有效性檢驗8.1 概述8.2 綜合仿真評估檢驗方法8.3 數(shù)學模型驗證方法8.3.1 概述8.3.2 仿真試驗與飛行試驗的比較方法8.3.3 試驗場一體化研究方法8.4 典型外場試驗與數(shù)學仿真一致性檢驗方法8.4.1 數(shù)學仿真試驗與外場試驗的模型驗證8.4.2 試驗數(shù)據(jù)和仿真結果的一致性8.5 替代等效推算模型驗證方法8.5.1 雷達偵察系統(tǒng)偵察距離替代等效推算模型試驗驗證方法8.5.2 雷達干擾系統(tǒng)壓制距離替代等效推算模型試驗驗證方法8.5.3 驗證檢查仿真模型8.5.4 模型驗證異常現(xiàn)象分析和處理8.6 數(shù)學仿真試驗結果分析8.6.1 數(shù)學仿真試驗結果分析的目的和要求8.6.2 實例分析第9章 雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估軟件、硬件系統(tǒng)9.1 概述9.2 軟件系統(tǒng)9.2.1 軟件體系結構9.2.2 軟件系統(tǒng)組成9.3 硬件系統(tǒng)9.3.1 硬件體系結構9.3.2 硬件系統(tǒng)組成9.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)9.4.1 數(shù)據(jù)庫體系結構9.4.2 數(shù)據(jù)庫組成9.4.3 數(shù)據(jù)庫功能9.4.4 數(shù)據(jù)庫設計9.5 視景仿真系統(tǒng)9.5.1 二維態(tài)勢表現(xiàn)系統(tǒng)9.5.2 三維視景仿真系統(tǒng)附錄a 空間關系模型a.1 坐標系a.2 坐標變換a.3 目標運動學模型a.4 空間幾何關系附錄b 數(shù)學仿真基礎b.1 仿真輸入隨機數(shù)產(chǎn)生b.2 仿真輸出數(shù)據(jù)分析b.3 概率密度函數(shù)估計b.4 時間基準圖表索引參考文獻

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