技术领域
[0001] 本
发明属于
电子对抗技术领域，特别涉及机载雷达射频隐身性能评测方法。本发明主要涉及如何定量分析机载雷达的射频隐身性能的问题，可以用于在实际战场环境下，对
信号的截获率进行分析，以此评测机载雷达的射频隐身性能，并且指导飞机的射频隐身系统的设计。本发明能够将影响射频隐身性能的各个因素全面考虑，并且给出定量的分析。
背景技术
[0002] 如今雷达
正面临着来自包括低空突防﹑隐身技术﹑电子对抗以及反
辐射导弹的威胁，如何提高雷达在现在战争中的生存能
力已经成为各国研究的重要课题之一。随着无源探测技术的发展，机载射频系统的辐射信号已经成为暴露
飞行器行踪的最大隐患，这就迫切要求机载雷达提高自身的射频隐身性能以确保机载平台的安全。雷达若想在各种电子对抗环境中生存下来，就必须提高自身的低截获和抗干扰能力。低截获雷达就是在这样一种环境下应运而生，这种新体制雷达要求在有效探测目标的前提下使自身被敌方侦查系统发现的概率降到最低，有效提高雷达的作战能力。射频隐身(RF Stealth)和低截获意义相同，是指减少包括雷达在内的
射频信号特征，使得系统更难于被探测与被攻击。如何定量综合评测LPI(low probability ofintercept,低截获概率)系统的射频隐身性能，对于射频隐身技术的发展有着至关重要的作用。
[0003] 目前公开发表的关于分析射频隐身性能的方法不多，尤其在定量分析方面，则少之又少。以往的方法通过截获因子来反映其射频隐身性能，只能在作用距离上对雷达和截获接收机的性能进行对比，这显然不够全面。在电子对抗领域一般采用截获概率来描述截获接收机发现雷达信号的能力，但是单纯的考虑雷达信号被截获的概率，而不考虑雷达的探测能力，是无法定量比较两个系统的射频隐身性能的。比如，当比较两个雷达的射频隐身性能时，如果其中一个雷达长时间关机，此时雷达的信号截获率为零，而另一个雷达进行正常的探测，此时信号截获率大于零，如果因此认为关机的雷达的射频隐身性能好的话，显然是不正确的。因此，这些已有的技术都是不完善的。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提出机载雷达射频隐身性能评测方法，本发明从机载雷达探测距离和无源截获机的截获距离关系入手，综合考虑雷达的探测性能，提出一种新的定量分析飞机射频隐身性能的方法，通过建立对应的计算模型，根据得出的信号截获率计算公式，可以定量地分析各个影响因素对射频隐身性能的影响，并给出了飞机提高射频隐身性能的方法。
[0005] 为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
[0006] 机载雷达射频隐身性能评测方法包括以下步骤：
[0007] 步骤1，在机载雷达的每个探测目标上照射范围之内设置多个相同的截获接收机，每个截获接收机位于与之对应的机载雷达的一个探测目标上；利用机载雷达向外发射信号；得出机载雷达的探测方程和每个截获接收机的侦查方程；
[0008] 步骤2，得出机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r，根据机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r、以及步骤1中机载雷达的探测方程，得出机载雷达的发射
峰值功率PT；
[0009] 步骤3，根据机载雷达的发射峰值功率PT、以及步骤1中每个截获接收机的侦查方程，得出对应截获接收机接收的信号的功率Pi；
[0010] 步骤4，根据每个截获接收机调谐到机载雷达发射信号的
频率的概率pF、以及每个截获接收机探测到机载雷达发射的波束
能量的检测概率pD，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式；
[0011] 步骤5，得出每个截获接收机探测信号所需功率PI，将每个截获接收机探测信号所需功率PI、以及对应截获接收机接收的信号的功率Pi代入机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式中，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi；根据机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的值，对机载雷达的射频隐身性能进行评测。
[0012] 本发明的有益效果为：1)本发明综合考虑了时域、
空域、频域、能量以及极化域等五个方面对机载雷达射频隐身性能的影响，所以对影响机载雷达射频隐身性能的因素考虑得非常全面。2)本发明在信号截获率模型的
基础上，给出了具体的计算方法，可以完全定量地分析每个因素对机载雷达射频隐身性能的影响。3)本发明不仅考虑了雷达被截获接收机截获的可能性大小，也考虑了雷达的探测性能，在雷达探测性能的基础上分析雷达的射频隐身性能，使得该方法更全面客观，可以用来在实际战场中对比两个不同系统的射频隐身性能。
附图说明
[0013] 图1为本发明的机载雷达射频隐身性能评测方法的
流程图；
[0014] 图2为机载雷达、探测目标和每个截获接收机之间的
位置关系示意图[0015] 图3为仿真实验1中在不同的截获接收机的灵敏度的情况下截获接收机的搜索
帧时间与机载雷达信号的截获率的关系示意图；
[0016] 图4为仿真实验2中机载雷达工作时的脉冲重复频率与机载雷达信号的截获率的关系曲线示意图；
[0017] 图5为仿真实验3中当机载雷达对每个截获接收机的照射时间不同时机载雷达的目标探测概率和机载雷达信号截获率的关系曲线示意图；
[0018] 图6为仿真实验4中机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比不同时机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间与机载雷达信号截获率的关系曲线示意图；
[0019] 图7为仿真实验5中单波束信号截获率不同时机载雷达的整个扫描空间内存在的波束个数与机载雷达累积信号截获率的关系曲线示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0021] 参照图1，为本发明的机载雷达射频隐身性能评测方法的流程图。该机载雷达射频隐身性能评测方法包括以下步骤：
[0022] 步骤1，在机载雷达的照射范围之内设置多个相同的截获接收机，每个截获接收机位于机载雷达的一个探测目标上；利用机载雷达向外发射信号，每个截获接收机用于接收机载雷达向外发射的信号；得出机载雷达的探测方程和每个截获接收机的侦查方程。
[0023] 具体地，在步骤1中，为了便于说明机载雷达探测距离和截获接收机截获距离之间的关系，构建机载雷达、探测目标和每个截获接收机之间的位置关系示意图。参照图2，为机载雷达、探测目标和每个截获接收机之间的位置关系示意图。
[0024] 机载雷达为了探测目标，先要在一定范围内进行搜索，考虑系统损耗，机载雷达的探测方程为：
[0025]
[0026] 其中，Rr为机载雷达的最大作用距离，PT为机载雷达的发射峰值功率，GT为机载雷达发射天线增益，GR为机载雷达接收天线增益；λ为机载雷达发射信号的载波
波长，LR表示机载雷达的系统损耗，σ表示目标反射截面积，SRmin表示机载雷达接收机灵敏度。
[0027] 每个截获接收机的侦查方程为：
[0028]
[0029] 其中，RI为每个截获接收机的最大截获距离，GTI为机载雷达在截获接收机方向的天线增益，GI为截获接收机接收天线增益；LI为每个截获接收机的系统损耗，SImin为每个截获接收机的灵敏度。
[0030] 可以看出，在步骤1中，分析了机载雷达探测距离和截获接收机截获距离之间的关系。
[0031] 步骤2，得出机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r，根据机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r、以及步骤1中机载雷达的探测方程，得出机载雷达的发射峰值功率PT。
[0032] 其具体子步骤为：
[0033] (2.1)机载雷达接收机载在进行单脉冲检测概率时满足关系式pd＝pd(pfa,SNRr)，pd表示机载雷达的目标探测概率，pfa表示机载雷达的目标探测虚警概率，SNRr表示机载雷达接收回波信号的
信噪比。也就是说，机载雷达的目标探测概率pd是机载雷达的目标探测虚警概率pfa和机载雷达接收回波信号的信噪比SNRr的函数。如果机载雷达探测的目标是SwerlingΙ型目标，则机载雷达的目标探测概率pd为：
[0034]
[0035] 因此，机载雷达接收回波信号的信噪比SNRr表示为：
[0036]
[0037] 其中，lg表示以10为底数的对数，pd表示设定的机载雷达的目标探测概率，pfa表示设定的机载雷达的目标探测虚警概率。
[0038] 设机载雷达的接收机为理想接收机，则机载雷达接收的噪声的功率Ni为：Ni＝kT0BrFn。
[0039] 得出机载雷达接收机载在进行单脉冲检测概率时接收的回波信号的功率Sr：
[0040] Sr＝SNRrNi＝SNRrk0T0BrFn
[0041] 其中，SNRr为机载雷达接收回波信号的信噪比，Ni表示机载雷达接收的噪声的功率，k0表示波尔兹曼常数，T0表示机载雷达接收机的噪声
温度(例如为290K)，Br表示机载雷达接收机接收信号的带宽，Fn表示机载雷达接收机的噪声系数。
[0042] (2.2)在实际情况中，机载雷达接收机对接收的信号需要进行相参积累的处理，在对接收的信号进行M个等幅脉冲的相参积累后，可将信噪功率比提高为原来的M倍，从而使检测因子降低到原来的1/M，M为大于1的自然数。所以，在
门限检测达到相同信噪比时，机载雷达接收机的
检波器输入端所要求的单个脉冲信噪比将减小到不积累时的1/M。则得出机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r，
[0043]
[0044] 其中，M机载雷达接收机积累的脉冲数(天线驻留时间脉冲数)，Sr表示机载雷达接收机载在进行单脉冲检测概率时接收的回波信号的功率；k0表示波尔兹曼常数，T0表示机载雷达接收机的噪声温度(例如为290K)，Br表示机载雷达接收机接收信号的带宽，Fn表示机载雷达接收机的噪声系数。本发明
实施例中，机载雷达接收机积累的脉冲数M为：M＝TDfr；其中，TD为机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间，fr为机载雷达工作时的脉冲重复频率。
[0045] (2.3)根据机载雷达需要接收的回波信号的功率S′r、以及步骤1中机载雷达的探测方程，得出机载雷达的发射峰值功率PT：
[0046]
[0047] 其中，S′r为机载雷达需要接收的回波信号的功率，Rr表示机载雷达的最大作用距离，GT为机载雷达发射天线增益，GR为机载雷达接收天线增益；λ为机载雷达发射信号的载波波长，LR表示机载雷达的系统损耗，σ表示目标反射截面积；TD为机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间，fr为机载雷达工作时的脉冲重复频率；pd表示设定的机载雷达的目标探测概率，pfa表示设定的机载雷达的目标探测虚警概率；k0表示波尔兹曼常数，T0表示机载雷达接收机的噪声温度(例如为290K)，Br表示机载雷达接收机接收信号的带宽，Fn表示机载雷达接收机的噪声系数。
[0048] 步骤3，根据机载雷达的发射峰值功率PT、以及步骤1中每个截获接收机的侦查方程，得出对应截获接收机接收的信号的功率Pi。
[0049] 其具体子步骤为：
[0050] (3.1)根据机载雷达的发射峰值功率PT、以及步骤1中每个截获接收机的侦查方程，得出对应截获接收机接收的信号的功率Pi：
[0051]
[0052] 其中，R表示机载雷达与对应截获接收机的距离，GTI为机载雷达在对应截获接收机方向的天线增益，GI为对应截获接收机的接收天线增益；LI为对应截获接收机的系统损耗，λ为机载雷达发射信号的载波波长，PT为机载雷达的发射峰值功率。TD为机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间，fr为机载雷达工作时的脉冲重复频率；LR表示机载雷达的系统损耗，σ表示目标反射截面积；pd表示设定的机载雷达的目标探测概率，pfa表示设定的机载雷达的目标探测虚警概率；k0表示波尔兹曼常数，T0表示机载雷达接收机的噪声温度(例如为290K)，Br表示机载雷达接收机接收信号的带宽，Fn表示机载雷达接收机的噪声系数。GT为机载雷达发射天线增益，GR为机载雷达接收天线增益。
[0053] (3.2)当机载雷达为机载脉冲多普勒雷达时，其匹配
滤波器的带宽(机载雷达接收机接收信号的带宽)Br和机载雷达发射的矩形脉冲的脉宽τ满足以下关系式：Br＝1/τ。并且有，
[0054]
[0055] 其中，Tr为机载雷达工作时的脉冲重复周期，令η表示机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比，有
[0056]
[0057] 则当机载雷达为机载脉冲多普勒雷达时，对应截获接收机接收的信号的功率Pi为：
[0058]
[0059] 作为本发明实施例的一种改进，考虑天线极化对信号截获率的影响，
电磁波传播过程中，极化的变化会受到传播距离和频率等因素的影响，那么截获接收机接收的信号和截获机接收天线可能会由于极化方式不同，而存在失配损耗，极化损耗系数用Lp来表示，表示截获接收机的实际接收功率与没有极化损耗时的功率之比。则对应截获接收机接收的信号的功率Pi为：
[0060]
[0061] 其中，Lp表示对应截获接收机的极化损耗系数。
[0062] 步骤4，根据每个截获接收机调谐到机载雷达发射信号的频率的概率pF、以及每个截获接收机探测到机载雷达发射的波束能量的检测概率pD，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式。
[0063] 其具体子步骤为：
[0064] (4.1)为了便于分析，假设截获接收机位于目标上。截获概率问题可以通过一系列重复的独立实验模拟，每种实验有两种恒定概率的可能结果：截获或未截获，这被称为伯努利实验。
[0065] 设机载雷达对每个截获接收机照射n次，每次照射时每个截获接收机的截获概率为p，得出每个截获接收机成功截获k次机载雷达发射信号的概率pr(k,n,p)。每个截获接收机成功截获k次机载雷达发射信号的概率pr(k,n,p)为：
[0066]
[0067] 其中，k≤n， 为
[0068] 在实际情况中，每次照射的截获概率很小(p很小)，而照射次数很多(n的值较大)，这就允许对二项式采用泊松近似。设机载雷达对截获接收机照射n次，每次照射时每个截获接收机的截获概率为p，得出每个截获接收机成功截获k次机载雷达发射信号的概率pr(k,l)，l＝np。每个截获接收机成功截获k次机载雷达发射信号的概率pr(k,l)为：
[0069]
[0070] 其中，l＝np，k表示截获次数。
[0071] (4.2)得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概-l率pr的计算公式，明显地，pr＝1-pr(0,l)＝1-e 。
[0072] 得出l的近似值：
[0073]
[0074] 其中，AF是机载雷达发射波束的
覆盖面积，单位为km2，DI是指每平方千米面积上截获接收机的
密度，TOT表示机载雷达对每个截获接收机的照射时间，TI表示每个截获接收机的帧时间(每个截获接收机接收一帧信号的时间)，min(·)表示取最小值。
[0075] 得出每个截获接收机与机载雷达波束在时域上相遇的概率。在通常情况下，机载雷达对每个截获接收机的照射时间TOT比每个截获接收机的帧时间TI小得多，因此当机载雷达向外发射信号时，每个截获接收机探测到机载雷达位置的概率约为 。也就是说，每个截获接收机与机载雷达波束在时域上相遇的概率为[0076] (4.3)根据每个截获接收机调谐到机载雷达发射信号的频率的概率pF、以及每个截获接收机探测到机载雷达发射的波束能量的检测概率pD，对机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获机载雷达发射信号的概率进行修正，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式。
[0077] 在得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率时，还需要考虑每个截获接收机调谐到机载雷达发射信号的频率的概率pF、以及每个截获接收机探测到机载雷达发射的波束能量的检测概率pD。因此，将接收机时域、频域、空域和能量域截获概率综合起来，可以得到机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率的计算公式：
[0078]
[0079] 其中，pi表示机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的2
概率，AF是机载雷达发射波束的覆盖面积，单位为km，DI是指每平方千米面积上截获接收机的密度，TOT表示机载雷达对每个截获接收机的照射时间，TI表示每个截获接收机的帧时间，min(·)表示取最小值；pD表示每个截获接收机探测到机载雷达发射的波束能量的检测概率，pF表示每个截获接收机调谐到机载雷达发射信号的频率的概率。
[0080] 由于 ，则机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi可以近似地表示为：
[0081]
[0082] 如果机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi远小于1，则机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式可以简化为：
[0083]
[0084] 其中，MF表示机载雷达的发射信号增益为3dB时的主瓣覆盖面积，PI为每个截获接收机探测信号所需功率，DI是指截获接收机的密度，TI表示每个截获接收机的帧时间，TOT表示机载雷达对每个截获接收机的照射时间；C0表示机载雷达的覆盖区/灵敏度比例因子(当机载雷达的发射天线的孔径为未加权的矩形孔径时，C0为0.2；当机载雷达的发射天线的孔径为未加权的圆形孔径时，C0为0.477)，Pi表示对应截获接收机接收的信号的功率。
[0085] (4.4)如果机载雷达的整个扫描空间内存在多个波束，则得出机载雷达的整个扫描空间内至少发生一次截获的概率Picum(至少一个截获接收机成功截获到波束的概率)的计算公式：
[0086]
[0087] 其中，pik′表示机载雷达的整个扫描空间内第k'个波束被至少一个截获接收机成功截获的概率，k'取1至n'，n'为机载雷达的整个扫描空间内存在的波束个数。
[0088] 步骤5，得出每个截获接收机探测信号所需功率PI，将每个截获接收机探测信号所需功率PI、以及对应截获接收机接收的信号的功率Pi代入机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的计算公式中，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi；根据机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的值，对机载雷达的射频隐身性能进行评测。
[0089] 其具体子步骤为：
[0090] (5.1)对于每个截获接收机而言，在截获信号的过程中可以使用非相干积累技术，使对应截获接收机在未知发射
波形详情的情况下运作。每个截获接收机的非相干积累增益约为 ，M为机载雷达接收机积累的脉冲数。此时，每个截获接收机探测信号所需功率PI为：
[0091]
[0092] 其中，SImin为每个截获接收机的灵敏度，TD为机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间，fr为机载雷达工作时的脉冲重复频率。
[0093] (5.2)根据子步骤(5.1)得出的每个截获接收机探测信号所需功率PI，得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi：
[0094]其中，
MF表示机载雷达的发射信号增益为3dB时的主瓣覆盖面积，DI是指截获接收机的密度，TI表示每个截获接收机的帧时间，TOT表示机载雷达对每个截获接收机的照射时间；C0表示机载雷达的覆盖区/灵敏度比例因子(当机载雷达的发射天线的孔径为未加权的矩形孔径时，C0为0.2；当机载雷达的发射天线的孔径为未加权的圆形孔径时，C0为0.477)。
[0095] 从子步骤(5.2)中pi的表达式可以看出，机载雷达的射频隐身性能(机载雷达发射信号被截获的概率)与机载雷达的发射信号增益为3dB时的主瓣覆盖面积MF、机载雷达的系统损耗LR、机载雷达在对应截获接收机方向的天线增益GTI、机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间TD、机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比η、机载雷达工作时的脉冲重复频率fr、机载雷达对每个截获接收机的照射时间TOT等因素有关，也与对应截获接收机的接收天线增益GI、对应截获接收机的系统损耗LI、每个截获接收机的灵敏度SImin、每个截获接收机的搜索帧时间TI、以及截获接收机的密度DI等因素有关。
[0096] 至此，即可以得出机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi，然后根据机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi的值，对机载雷达的射频隐身性能进行评测。pi的值越小，则说明机载雷达的射频隐身性能越好，反之，则说明机载雷达的射频隐身性能越差。
[0097] 本发明实施例中，需要首先在地面上布置若干相同的截获接收机，截获接收机的密度DI、以及每个截获接收机的相关参数(包括对应截获接收机的接收天线增益GI、对应截获接收机的系统损耗LI、每个截获接收机的灵敏度SImin、每个截获接收机的搜索帧时间TI)均为已知信息。而子步骤(5.2)pi的表达式中机载雷达的相关参数也是已知的。
[0098] 本发明的效果可以通过以下仿真实验进行进一步说明：
[0099] 1)仿真条件
[0100] 机载雷达的发射信号增益为3dB时的主瓣覆盖面积MF为160km2，截获接收机(位2
于地面)的密度DI＝0.01台/km，机载雷达接收机灵敏度SRmin＝-60dBm，机载雷达接收机接收信号的带宽Br＝1GHz。每个截获接收机的灵敏度SImin＝-100dBw，目标反射截面积
2
σ＝100m，机载雷达接收机的噪声系数Fn＝3dB，机载雷达与对应截获接收机的距离R＝
100km，机载雷达发射天线增益GT＝40dB，机载雷达在对应截获接收机方向的天线增益GTI＝-20dB，对应截获接收机的接收天线增益GI＝30dB。机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间TD＝0.02s，机载雷达对每个截获接收机的照射时间TOT＝0.2s；机载雷达的系统损耗LR＝-3dB，对应截获接收机的系统损耗LI＝-6dB，对应截获接收机的极化损耗系数Lp-23
＝1；机载雷达的覆盖区/灵敏度比例因子C0＝0.477，波尔兹曼常数k0＝1.38×10 ，机载雷达接收机的噪声温度T0＝290K；机载雷达的目标探测概率pd＝90％，机载雷达的目标-8
探测虚警概率pfa＝10 ，机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比η＝0.1。
[0101] 2)仿真内容及结果
[0102] 仿真实验1，对截获接收机的灵敏度和帧时间对信号截获率的影响进行仿真，仿真结果如图3。参照图3，为仿真实验1中在不同的截获接收机的灵敏度的情况下截获接收机的搜索帧时间与机载雷达信号的截获率(机载雷达发射一个波束时至少一个截获接收机成功截获对应波束的概率pi)的关系示意图。图3中，横轴表示截获接收机的搜索帧时间，单位为s，纵轴表示机载雷达信号的截获率；不同的曲线对应的截获接收机的灵敏度不同。在机载雷达发射功率和波束照射面积一定的情况下，不同类型的截获接收机的灵敏度和搜索帧时间将直接影响它对雷达信号的截获率。根据截获接收机不同的灵敏度和搜索帧时间，并采用本发明即可得出机载雷达信号的截获率。从图3中可以看出，要想达到较高的信号截获率，截获接收机必须采用较高的灵敏度和较短的搜索帧时间。截获接收机的搜索帧时间越短，雷达的信号截获率越大，对于截获接收机而言，最佳策略是使它的搜索帧时间与雷达照射目标时间相匹配，此时信号截获率最大。
[0103] 仿真实验2，对机载雷达和截获接收机天线增益对信号截获率的影响进行仿真，仿真结果如图4。令 ，图4中不同曲线的β值不同。参照图4，为仿真实验2中机载雷达工作时的脉冲重复频率与机载雷达信号的截获率的关系曲线示意图。图4中，横轴表示机载雷达工作时的脉冲重复频率，单位为MHz，纵轴表示机载雷达信号的截获率；从图4中可以看出，β越大，信号截获率越大。因此，为了提高雷达的射频隐身性能，要增大机载雷达发射天线增益，并且由于截获接收机往往不容易截获机载雷达发射信号的主瓣，大多数情况下都是从旁瓣截获，因此，使用低旁瓣天线，利用
加窗处理降低天线旁瓣电平可以减小机载雷达在对应截获接收机方向的天线增益，从而减小机载雷达信号截获率，提高飞机射频隐身性能。从图4中也可以看出，减小机载雷达工作时的脉冲重复频率也可降低机载雷达信号截获率，因此可以适当减小机载雷达工作时的脉冲重复频率来提高飞机射频隐身性能。
[0104] 仿真实验3，研究机载雷达的目标探测概率和机载雷达对每个截获接收机的照射时间对机载雷达信号截获率的影响，仿真结果如图5所示。参照图5，为仿真实验3中当机载雷达对每个截获接收机的照射时间不同时机载雷达的目标探测概率和机载雷达信号截获率的关系曲线示意图。图5中，横轴表示机载雷达的目标探测概率，纵轴表示机载雷达信号截获率，对于不同的曲线，机载雷达对每个截获接收机的照射时间不同。从图5中可以看出，当机载雷达的目标探测概率较小时，随着机载雷达的目标探测概率的增大，机载雷达信号截获率慢慢变大，但是当机载雷达的目标探测概率增大到一定值，比如大于90％时，此时机载雷达的目标探测概率只需增大很小一个值，都会导致机载雷达信号截获率快速增大，因此机载雷达的目标探测概率不宜过大，可以根据实际的需求，控制好机载雷达的目标探测概率。从图5中也可以看出，对于机载雷达信号截获率，机载雷达对每个截获接收机的照射时间也是很重要的，因为机载雷达探测目标的能力取决于照射到目标的能量的大小，而这个能量正比于目标接收到的脉冲个数。从图5中可以看出，当机载雷达的目标探测概率相同时，机载雷达对每个截获接收机的照射时间越长，机载雷达信号截获率越大。因此为了达到低截获的效果，机载雷达需要减小照射目标时间。
[0105] 仿真实验4，研究机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间和机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比对机载雷达信号截获率的影响，仿真图如图6所示。参照图6，为仿真实验4中机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比不同时机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间与机载雷达信号截获率的关系曲线示意图。图6中，横轴表示机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间，单位为s，纵轴表示机载雷达信号截获率，不同曲线对应的机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比不同。从图6中可以看出，机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间越大，机载雷达射频隐身性能越好(机载雷达信号截获率越低)。其原理为：当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间增大时，机载雷达相干积累的脉冲数变多，需要发射的功率减小，有利于提高LPI(low probability ofintercept,低截获概率)性能，另一方面，当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间增大时，截获接收机进行非相干积累的增益也会变大，不利于雷达的LPI(low probability ofintercept,低截获概率)性能。但是由于当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间增大对机载雷达相干积累的增益提高大于截获接收机非相干积累增益的提高，所以总的来说，增大当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间有利于提高雷达射频隐身性能的。机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间与雷达扫描的帧时间和扫描速度有关系，从图6中可以看出，当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间比较小时，机载雷达信号截获率对机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间的变化比较敏感，当机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间较大时，机载雷达的发射波束扫过点目标的驻留时间对机载雷达信号截获率就影响不大，因此需要根据实际情况控制扫描策略。从图6中也可以看出，机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比越大，机载雷达信号截获率越低，这和通常的认识也是一致的，机载雷达发射的矩形脉冲信号的占空比越大，信号功率在时域上越分散，峰值功率越低，导致射频隐身性能越好。当占空比为1时，雷达发射的就是连续波，此时信号截获率是最小的，但是占空比太大时，会造成雷达探测的距离分辨力下降，这个问题可以用
脉冲压缩来解决。
[0106] 仿真实验5，研究波束数目对累积信号截获率的影响进行仿真，仿真图如图7所示。参照图7，为仿真实验5中单波束信号截获率不同时机载雷达的整个扫描空间内存在的波束个数与机载雷达累积信号截获率(即本发明中的机载雷达的整个扫描空间内至少发生一次截获的概率Picum)的关系曲线示意图。图7中，横轴表示机载雷达的整个扫描空间内存在的机载雷达波束个数，纵轴表示机载雷达累积信号截获率，图7中不同曲线的单波束信号截获率不同，机载雷达的整个扫描空间内存在的机载雷达波束个数从0变化到200。从图7中可以看出，即使单个波束截获概率较低，每个波束截获概率经波束总量的放大，也可以达到一个很高的累积值。也就是说，不仅需要使照射目标时间等参数最优化，而且需要使机载雷达的整个扫描空间内存在的机载雷达波束个数最小化。
[0107] 综上，本仿真验证了本发明的正确性、有效性和可靠性。
[0108] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些
修改和变型属于本发明
权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
