阅读说明：本技术 一种类Blake雷达侦察距离计算方法 (Method for calculating detection distance of Blake-like radar ) 是由 张萌 邹本振 王朝 旷生玉 李沛 于 2019-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及计算机仿真技术领域,公开了一种类Blake雷达侦察距离计算方法。对侦察公式进行变形并取对数,按Blake工作表的形式将因素项及其分贝值进行记录,求得分贝值中正值总和以及负值的绝对值总和,采用较大的总和减去较小的总和得到净分贝值；根据净分贝值求得自由空间距离以及该条件下的大气衰减损耗,根据大气衰减损耗求出距离因子；根据自由空间距离和距离因子的数据,求出第一近似距离；在第一近似距离条件下,确定大气衰减损耗；迭代计算直至满足两次的大气衰减之差小于精度门限,此时的近似距离即为求得的雷达侦察距离。上述方案适用于所有波段,并且相对于忽略大气衰减的简化处理方法,提高了计算精度。(the invention relates to the technical field of computer simulation, and discloses a method for calculating a detection distance of a Blake-like radar. Deforming the reconnaissance formula, taking logarithm, recording the factor items and the decibel values thereof according to the form of a Blake worksheet, obtaining the sum of positive values and the sum of absolute values of negative values in the decibel values, and subtracting the smaller sum from the larger sum to obtain a net decibel value; obtaining the free space distance and the atmospheric attenuation loss under the condition according to the net decibel value, and obtaining a distance factor according to the atmospheric attenuation loss; calculating a first approximate distance according to the free space distance and the data of the distance factor; determining atmospheric attenuation loss under the condition of a first approximate distance; and (4) performing iterative calculation until the difference between the atmospheric attenuation which meets twice is smaller than the precision threshold, wherein the approximate distance at the moment is the obtained radar reconnaissance distance. The scheme is suitable for all bands, and compared with a simplified processing method for neglecting atmospheric attenuation, the calculation accuracy is improved.)

一种类Blake雷达侦察距离计算方法

技术领域

本发明涉及计算机仿真技术领域，特别是一种类Blake雷达侦察距离计算方法。

背景技术

目前，在计算对雷达的侦察距离时，基本均采用侦察方程，见公式(1)。

式中，P_t为雷达发射功率(W)，G_t'为雷达天线在侦察设备方向上的增益(倍数)，G_r为侦察设备接收天线增益(倍数)，λ为雷达信号波长(m)，P_nrim为侦察设备接收机灵敏度(W)，L_r为各类损耗总和(倍数)，包含极化损失L_p、馈线损耗L_f、大气衰减L_t等。其中，大气衰减L_t由每单位距离大气衰减及侦察距离R(m)的乘积决定，而由公式(1)可见R的值又依赖于大气衰减，故公式(1)变为超越方程。

在工程实现中，常常直接忽略大气衰减，该方法计算快捷，在雷达工作频率小于1GHz时是可行的，但不适用于C波段特别是X波段以上雷达，因为该波段以上雷达信号的单位距离大气衰减大，对侦察距离影响也大，简化处理会导致较大误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，本发明提供了一种类Blake雷达侦察距离计算方法，包括以下步骤：

步骤S1，对侦察距离公式进行变形，式中f为雷达信号频率，P_t为雷达发射功率(W)，G_t'为雷达天线在侦察设备方向上的增益，G_r为侦察设备接收天线增益，λ为雷达信号波长，P_{r min}为侦察设备接收机灵敏度，L_r为各类

损耗总和，包含极化损失L_p、馈线损耗L_f、大气衰减L_t；得到公式(2)：

其中，C_R＝c/(4π)，c为真空中光速，取值3×10⁸m/s；

步骤S2，对公式(2)两边取对数，得到公式(3)：

步骤S3，按Blake工作表的形式，将公式(2)和公式(3)整理成雷达侦察距离计算表，根据公式(2)中的各因素项求出各因素项对应的公式(3)中的分贝值，若上述分贝值大于0则填入Blake工作表中“正值”列，若上述分贝值小于0则将分贝值的绝对值填入Blake工作表中“负值的绝对值”列；

步骤S4，分别求出所述步骤2中“正值”列所有数的总和A和“负值的绝对值”列所有数的总和B；

步骤S5，将总和A和总和B中的较大者减去较小者，得到净分贝值X；

步骤S6，根据所述步骤S5中的净分贝值求出自由空间距离R₀；

步骤S7，在R₀条件下，根据ITU-RP.676-3建议书中计算方法确定大气衰减损耗L_t(dB)1；

步骤S8，根据大气衰减损耗L_t(dB)1求出距离因子δ₁；

步骤S9，根据自由空间距离R₀和距离因子δ₁的数据，求出第一近似距离R₁；

步骤S10，在第一近似距离R₁条件下，根据ITU-RP.676-3建议书中计算方法确定大气衰减损耗L_t(dB)2；

步骤S11，ξ为精度门限，若|L_t(dB)1-L_t(dB)2|＜ξ，则停止计算，第一近似距离R₁即为所得雷达侦察距离；反之，重复步骤S8，根据L_t(dB)1与L_t(dB)2之间的差求出新的距离因子δ₂；重复步骤S9，将R₁与δ₂相乘，求出第二近似距离R₂作为新的雷达侦察距离；重复步骤S10，求出新的大气衰减损耗L_t(dB)3；

步骤S12，重复进行步骤S11，直至两次雷达侦察距离对应的大气衰减之差小于ξ。

进一步的，所述步骤S6中求出自由空间距离的方法为：当B<A时，R₀＝10^X/20；当B>A时，R₀＝10^-X/20。

进一步的，所述步骤S8中求出距离因子的方法为：

进一步的，所述步骤S9中求出第一近似距离R₁的方法为：R₁＝R₀×δ₁。

进一步的，所述步骤S11中精度门限ξ根据工程场景的实际需求进行选择。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：采用本发明的技术方案，在Blake工作表(一种快速计算雷达探测距离的表格)的基础上，提出了一种适用于全波段的雷达侦察距离计算方法；相对于忽略大气衰减的简化处理方法，提高了计算精度，在满足一定精度下可以解决工程计算中求解超越方程的问题。另外该方法适用于所有波段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

对公式(1)进行变形，得到：

式中，f为雷达信号频率(Hz)。

对公式(2)两边取对数，得到

按Blake工作表的形式，将公式(2)和公式(3)整理成雷达侦察距离计算表，并将侦察设备及雷达参数整理填入表格，见表1。

表1雷达侦察距离计算实例表

根据公式(2)中的各因素项求出各因素项对应的公式(3)中的分贝值，若上述分贝值大于0则填入“正值”，若上述分贝值小于0则填入“负值(绝对值)”；

求出“正值”列总和及“负值(绝对值)”列总和，“正值”A＝318.39，“负值(绝对值)”B＝206.52；

将小的总和B＝206.52放在大的总和A＝318.39下面，大的总和减小的总和得到净分贝值X，即X＝A-B＝318.39-206.52＝111.87；

根据净分贝值X计算得到R₀＝10^X/20＝392193≈392km；

根据ITU-RP.676-3建议书，当大气压强为1013.25hPa、温度为15℃、水蒸气密度为7.5g/m³时，每公里大气衰减为0.0267dB。对应于R₀，确定大气衰减损耗L_t(dB)1＝0.0267*392＝10.4664；

根据大气衰减损耗，找出距离因子，

将R₀与δ₁相乘，得到第一近似距离R₁≈117km；

在R₁条件下，对应大气衰减损耗L_t(dB)2＝3.14；

根据工程需求选择精度门限ξ＝0.5dB，通过8步迭代得到满足精度的侦察距离约为199km，具体结果见表2：

表2计算结果表

n	R<sub>n-1</sub>/km	L<sub>t(dB)n</sub>	L<sub>t(dB)(n-1)</sub>-L<sub>t(dB)n</sub>
				1	392	10.466	-10.466
2	117	3.14	7.326
				3	273	7.294	-4.154
4	169	4.518	2.776
				5	232	6.211	-1.693
6	190	5.097	1.114
				7	215	5.767	-0.67
8	199	5.314	0.453

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。