低空目标检测技术探讨范文

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1侦察系统灵敏度分析

接收系统的灵敏度定义了接收机可接收到的并能够正常工作的最小信号强度。在对高度计信号探测问题中，接收机的灵敏度应该受到以下几个因素限制。(1)接收机的处理带宽B;(2)接收机的系统噪声系数F;(3)接收机信号处理所需的信噪比Sp。其关系式为。对于接收机的处理带宽B，难以做到对雷达高度表信号的窄带接收。信号处理所需的信噪比Sp是信号处理性能和设备复杂度之间的折中，即在设备复杂度有限的情况下，若要获得信号检测、分选、特征提取和识别的高准确率，必然要求很高的Sp(如15dB以上)。假设接收机处理带宽为20MHz，Sp为13dB，噪声系数F为3dB，此时接收机的灵敏度约为－85dBmW。

2仿真计算与分析

(1)海面散射系数的仿真假设海水的介电常数ε=51．51－i40．2，电磁波频率f=5GHz，海谱模型采用文献［2］中的提出的A．K．Fung模型［7］，由于雷达高度表信号的波束宽度较宽，通常在40°以上，因此在仿真中假设入射角θi的范围是［0，20°］内，图3给出了由(1)式计算得出的散射系数随散射角θs变化的曲线。由图3可知，散射系数随着散射角的增加而减小，由(1)式可知，当散射角为90°时，散射系数σ=0。对于雷达高度表信号的散射路径，对于较低的接收机高度H，若要远距离实现对雷达高度表散射信号的有效侦察，散射角θs分布在接近90°区域内。如图3所示，此时散射系数非常小，在－50dB以下，因此要达到对雷达高度表散射信号的有效接收，必须提高侦察系统的接收高度H，增大散射系数，进而达到提高侦察距离的目的。通过提高接收机高度将散射角θs降低到75°时，由图3可以估算，此时平均散射系数可以提高到－25dB。(2)接收功率的仿真假设接收机系统灵敏度为－85dBm，雷达高度表信号辐射功率为100W，天线增益为10dB，波束宽度为40°，低空目标的飞行高度为100m，侦察接收天线等效面积Ae为2m2，传播路径损耗为3dB，表1给出了侦察系统对不同距离处的低空目标所载雷达高度表信号接收的功率。

为了保证平均散射系数满足σdx≥－25dB，接收机最低高度H由下式决定。由表1可知，表中对应的各种情况下，接收机接收的雷达高度表信号的等效功率均高于系统灵敏度，说明若将接收机高度提高到合适位置，即能够接收到50km以内的低空目标所携带雷达高度表的散射信号。如将接收机高度提高到13397m时，能够接收到50km处的低空目标所携带雷达高度表的散射信号，且有0．44dB的余量。表2给出了当接收机高度为8000m时，对不同距离处的低空目标的等效接收功率。表2中各种情况下的散射系数由图3中的仿真结果估计得出。由表2可知，当接收高度为8000m时，且观测距离在40km以上时，接收机接收的雷达高度表信号的等效功率低于系统灵敏度，不能对雷达高度表信号有效接收;观测距离在35km以下时，接收机接收的雷达高度表信号的等效功率高于系统灵敏度，能够对雷达高度表信号有效接收。综上所述:(1)侦察系统位于13397m高度时，能够有效接收到50km处的低空目标所携带雷达高度表的散射信号;(2)侦察系统位于8000m高度时，能够有效接收到40km以内的低空目标所携带雷达高度表的散射信号。

3结束语

本文讨论了利用通过探测雷达高度表信号对低空目标的检测问题，围绕侦察系统灵敏度，重点研究了低空目标在海面飞行情况下的对其所载雷达高度表信号接收功率情况，得出结论:利用机载侦察系统能够对低空目标进行有效检测从而达到预警目的，对于等效辐射功率在1000W的雷达高度表目标，预警距离在40km以上。

作者：韩兴斌 颜坤玉 冯富强 单位：北方电子设备研究所