部隊靶場里應用目標回波模擬技術的作用研究

刁世倫　潘文良

摘要：隨著科技的飛速發展，軍工力量也迅速壯大，為了精準識別目標，定位目標方位，目標回波技術應運而生并高速發展。為了更好地推廣目標回波技術的研究，基于精準識別系統與雷達掃描計算提出了目標回波模擬技術，該技術能夠有效降低軍工成本，為目標回波技術提供強有力的實驗數據，推動目標識別技術的發展，故本文對應用于部隊靶場內的目標回波模擬技術進行系統的研究，并對其作用優勢及發展前景展開綜述。

關鍵詞：目標回波;數字射頻;回波模擬;目標識別

中圖分類號：E91文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0042-01

Abstract：With the rapid development of science and technology， military power is also growing rapidly. In order to accurately identify the target and locate the target azimuth， target echo technology arises at the historic moment and develops rapidly. Technology research， in order to better promote target echo based on precise identification system and radar scanning calculation put forward the target echo simulation technology， this technology can effectively reduce the cost of military， provide powerful experimental data for the target echo technology， promote the development of target recognition technology， this paper corresponding to forces within the range of target echo simulation system research， and to its advantage and development prospect were reviewed.

Key words：target echo;Digital radio frequency;Echo simulation;Target recognition

目標回波技術是通過雷達進行目標識別，再通過數字射頻精準傳輸回電磁波的技術過程。雷達目標識別是指通過對傳感器所接收的目標回波進行檢測、分析和特征提取，并通過分類識別目標特征身份的過程。通常，檢驗目標識別方法需要大量回波數據，因實際測量受到眾多因素的制約很難實現，且實驗過程所需費用與實驗周期較長。因此，利用雷達傳感器參數對雷達信號處理性能進行回波仿真已成為雷達技術發展的必然趨勢和要求。

1目標回波技術的發展

近年來，隨著新設備和新信號系統的更新換代，以及在雷達系統中的廣泛應用，目標回波雷達技術的研究發展邁入了一個新時代的新階段。

目前，在國外進行的雷達目標回波模擬研究主要運用了軟件與硬件的組裝方法，這不但使得系統具有極大的靈活性，而且可以滿足信號輸出的時效性。該設計利用微處理器和DSP技術提高仿真系統的大數據性能，并根據工業要求設計其仿真結構和模塊化結構使得系統多端運行，兼容性和變通力大大提高。在歐美等國家均有典型例子。美國的MR公司開發的雷達環境模擬器（RES）可用于AN/TPQ-36/37迫擊炮的火控相控陣，該模擬器的優勢在于獨立硬件系統與計算機的結合，可拆卸方便攜帶，且可進行一系列精準的目標定位及信號處理。可模擬多種雷達信號，并定位一次和二次信號的RIS系統模擬器為加拿大所生產。英國EW Simulation Technology公司是模擬仿真設備的領頭企業，其模擬仿真設備不僅可用于商業、民用，還廣泛應用于軍事領域[1]。

近年我國的雷達回波模擬技術也在快速發展，應用已應用于大量實際環境中。2000年，中科大通過研究進一步得到毫米波模擬器能夠模擬寬帶雷達的中頻波，可在線性調頻雷達工作條件下提供相干模擬毫米波信號。2002年，在機載相控陣雷達目標信號TMS320C6201處理器基礎上，電子科技大學研制出了視頻信號模擬器，通過天線增益產生三方位偏差，生成目標回波信號。2003年，北京華力公司基于hsp1000平臺開發了一種雷達成像模擬器系統。環境目標的模擬回波信號和單點目標的模擬回波信號是該系統多擁有的兩種工作方式。北京理工大學采用“PC+DSP硬件”的形式開發研究里模擬器。“PC+DSP硬件”結構型模擬器的工作原理是通過PC與DSP相互配，PC端負責預生成復雜波形，DSP端負責接收整合數據，處理后的目標數據以特有的形式輸出[2]。

值得注意的是，現有的外國模擬器在可模擬目標活動的回音的同時，還可模擬動態擴張目標的回音，是國內模擬器目前所欠缺的，我們還需大力發展動態高精度目標識別與回波模擬技術，以達到國際水準。

2目標回波技術模擬

2.1回波模擬。回波雷達仿真首先需要建立回波雷達的標準數學模型，在回波雷達數學模型的基礎上，通過開發由仿真模型來確定仿真算法以進行仿真。在各要素的全面分析和評價條件下，回波仿真分工合理性的系統假設下，限制性條件的完整性和準確性需被精準描述，確定描述這些系統之間關系的概念模型，則主要使用方法需進行專家評審。

2.2仿真結果檢驗。在目標回波模擬技術中，除仿真模型的建立還需進行仿真結果檢驗，相較于概念模型檢驗，仿真結果檢驗是一種利用逆向思維的檢驗方法，通過對比仿真結果與歷史數據，從有效性、精確度等技術要求來衡量仿真方法，還需進行受控試驗、置信度區間檢驗、靈敏度分析等試驗，以達到目標回波模型的時效性。

想要模擬雷達回波的逼真程度，對目標特性的準確定位是至關重要重要的，回聲模擬只有在獲得更精確的目標特征時才更加可信。在靶場特定環境下的精準目標識別技術為實驗背景，基于實驗大數據廣泛而難定位、高消費的特點，開展靶場雷達目標回波技術仿真模擬研究，同時還需掌握的關鍵內容包括特征目標散射中心模型建立、多維度散射中心模擬、以及電磁波的仿真等。

3目標回波模擬技術的應用

現階段的的目標回波模擬技術主要通過對雷達信號數頻傳遞和對散射目標本質特征的研究來實現仿真技術。雷達信號強調在信號通道中的調節控制、計算衰減的時刻變化，不側重于射擊目標的外形特性。目前面向目標散射特征的識別模擬研究是主要的研究方向，力圖將模擬仿真與目標回波特征匹配到較為真實的回波特征，例如，能夠表示目標的電磁擴散結構是相容性的，誤差小于預定的極限。在一定程度上可以指示目標精度性的電磁擴散結構低于預先確定的閾值，具有誤差兼容性。未來識別系統的設計目的是提供一種回波信號，可用于對物體進行分類，從而對雷達信號處理器的性能進行有效的測試。

結語：目標回波技術仿真的一個獲取具體方位目標散射特性的模型模擬方法，具有高度的可靠性。數字射頻信號處理和雷達回波仿真模擬是雷達目標回波模擬技術研究的理論基礎，需要有豐富的實驗知識與仿真軟件的輔助，同時需要有較多的實戰經驗，因此目標回波系統模擬技術發展研究研究是重要的任務，完成目標回波仿真模擬系統設計任務的完成具有非常重要的軍事意義和應用價值。

參考文獻：

[1]齊鳳梅，王皓，江雷.目標回波模擬技術的靶場應用[J].測試技術學報，2018，32（04）：349-352.

[2]蔡源龍. 雷達擴展目標回波模擬技術研究與實現[D].北京理工大學，2015.

作者簡介：刁世倫（1979-12）男，吉林通榆，本科，研究方向：雷達與電子對抗。