雷达电子战系统数学仿真与评估
2004-6
国防工业出版社
王国玉等
571
内容简介
本书全面系统地论述了雷达电子战系统数学仿真与评估的基本理论和方法、仿真与评估
数学模型以及典型仿真示例等。本书内容新颖，系统性强，理论联系实际，具有很强的实际应
用背景，基本反映了近年来雷达电子战系统数学仿真与评估研究领域的新理论、新方法和新
成果，具有较高的学术水平和应用价值。
全书内容主要包括：概论，雷达系统仿真数学模型，雷达侦察系统仿真数学模型，雷达干
扰系统仿真数学模型，电磁波传输仿真数学模型，雷达电子战系统评估模型，数学仿真试验、
实装对抗试验与替代等效推算综合评估方法与模型，雷达电子战系统数学仿真与评估有效性
检验，以及雷达电子战系统数学仿真与评估软件、硬件系统等。
本书可供电子系统尤其是雷达电子战系统分析研究、研制与试验评估以及建模仿真等领
域的工程师使用，亦可作为高等院校信息与通信工程、电子技术、计算机应用等相关专业的教
师和研究生进行有关课题研究或课程教学时的参考书。
20世纪80年代末以来，伴随着现代计算机技术的迅猛发展，利用计算机作
为仿真建模与仿真试验工具的数学仿真技术在科学研究领域和工程技术领域得
到了广泛的应用。通过仿真模型的建立与试验，对已存在、设计中或概念中系统
的本质特性进行分析研究，可获得难以估量的技术效果和经济效益。
在国防科技领域，计算机数学仿真技术已成为军事电子信息系统、导弹武器
系统、航空航天工程等研制与试验中的先导技术，没有仿真技术的支持，重大国
防工程和武器装备的发展就不可能像今天这样如此迅速。数学仿真技术已是追
求“投资少、效率高、技术好”这一理想目标的重要手段，它使军事装备的研制、试
验、训练与使用方法产生了巨大的变癸。计算机数学仿真已逐渐成为内容十分
丰富的既独立于理论研究、实验研究，又与各相关领域基本理论与技术紧密相联
的基本科学活动之一。
本书研究讨论雷达电子战系统数学仿真与评估基本理论及方法，共9章，从
结构上可分为以下四部分。
第一部分(第1章)从系统角度描述了雷达电子战系统数学仿真的概念、建
模方法以及仿真方法等。
第二部分(第2章—第5章)从雷达、雷达侦察、雷达干扰系统以及目标与环
境特性数学仿真试验角度出发，系统全面地讨论了仿真过程中涉及的数学模型，
对于雷达、雷达侦察、雷达干扰系统的仿真分别从功能仿真和信号仿真角度详细
阐述了数学仿真所需模型。雷达系统的仿真包括单部雷达、双基地雷达和雷达
网的仿真；雷达侦察系统仿真包括雷达电磁信号环境仿真、侦察系统功能仿真以
及侦察系统信号仿真；雷达干扰系统仿真包括遮盖性干扰的功能仿真以及遮盖
性和欺骗性干扰的信号仿真；在电磁波传输模型中讨论了大气和地理环境对电
磁波传输的影响等。
第三部分(第6章—第8章)讨论了雷达电子战系统评估方法以及仿真与评
估的有效性检验问题。阐述了雷达电子战系统技术战术单一指标以及多项指标
的性能评估，典型电子作战环境下的雷达电子战武器系统灼效能评估，基于典型
实装对抗试验数据的替代等效推算评估以及数学仿真试验、实装对抗试验、替代
等效推算三结合的综合评估方法。同时分析了雷达电子战系统数学仿真模型、
仿真系统以及替代等效推算模型有效性验证的基本方法。
第四部分(第9章)阐述了雷达电子战系统仿真与评估的软件、硬件环境。
从软件、硬件体系结构出发，给出了构建雷达电子战数学仿真系统所需的各种数
据库系统功能、组成和设计过程，并详细论述了二维态势、三维视景仿真的建模、
表现等内容。
本书内容新颖，系统性强，理论联系实际，具有一定的学术水平和实际应用
价值，基本反映了近年来雷达电子战系统仿真试验技术研究领域的新理论、新方
法和新成果，是作者多年来在相关领域深入研究与实践的结晶。
在本书的撰写过程中，得到了许多同志的大力支持与帮助。阮祥新、陈永
光、霍万利、戚宗锋、马孝尊、聂孝亮、唐忠、孑L德培、韩来彬、狄东宁、蒙洁、洪丽
娜、冯润明、冯富强、周颖、谢晓霞、丹梅、柴舜连、徐振海、张文明、刘建成、赵艳
丽、郝晓军、董晓博、张伟、尹照武、秦卫东、高修宾等同志参加了部分模型的研
讨，并提出了宝贵建议，作者在此一一致谢。
由于本书内容涉及面广，有些问题还在进一步深入研究，加之作者水平有
限，书中定有缺点与短见之处，恳望读者不吝指教。
作 者
2003年12月
第1章 概论1.1 概述1.2 系统1.2.1 系统的概念1.2.2 系统的特性1.2.3 系统的类型1.2.4 系统的研究方法1.3 数学模型1.3.1 模型的概念1.3.2 模型的性质1.3.3 数学模型的分类1.3.4 建立数学模型的方法1.3.5 系统数学模型形式化描述1.4 数学仿真1.4.1 仿真的分类1.4.2 数学仿真的发展1.4.3 数学仿真的难点与优点1.4.4 数学仿真的步骤1.4.5 数学仿真的应用1.5 蒙特卡罗仿真1.5.1 一般原理1.5.2 概率收敛性1.5.3 误差1.5.4 特点1.5.5 蒙特卡罗仿真与数学仿真的比较1.6 连续系统数学仿真1.6.1 数学模型1.6.2 仿真方法1.6.3 数值积分方法的选择1.6.4 数值积分与连续系统仿真的区别1.7 离散事件数学仿真1.7.1 数学模型1.7.2 仿真过程1.7.3 典型离散事件系统--排队系统1.8 雷达电子战系统1.8.1 电子战1.8.2 雷达电子战系统1.9 雷达电子战系统数学仿真1.9.1 基本概念1.9.2 功能仿真1.9.3 信号仿真1.9.4 仿真评估过程1.9.5 仿真模型需求1.10 雷达电子战系统评估1.10.1 基本概念1.10.2 试验评估资源1.10.3 雷达电子战系统评估第2章 雷达系统仿真数学模型2.1 概述2.1.1 雷达系统基本概念2.1.2 雷达系统功能2.1.3 雷达系统分类2.1.4 雷达系统主要技术战术参数2.1.5 仿真数学模型2.2 目标特性数学模型2.2.1 目标雷达截面数学模型2.2.2 目标幅度起伏数学模型2.2.3 目标角闪烁数学模型2.3 雷达天线仿真数学模型2.3.1 普通雷达天线2.3.2 相控阵雷达天线2.4 雷达系统功能仿真主要数学模型2.4.1 雷达回波仿真数学模型2.4.2 接收机噪声仿真数学模型2.4.3 综合信干比2.4.4 雷达抗遮盖性干扰改善因子数学模型2.4.5 雷达目标检测和确认仿真模型2.4.6 部分仿真试验结果简析2.5 雷达系统信号仿真主要数学模型2.5.1 雷达发射信号模型2.5.2 目标回波信号模型2.5.3 接收机噪声信号模型2.5.4 雷达接收信号模型2.5.5 信号处理模型2.5.6 数据处理模型2.5.7 部分仿真试验结果2.6 杂波特性数学模型2.6.1 杂波后向散射系数2.6.2 地面杂波2.6.3 海面杂波2.6.4 气象杂波2.7 双基地雷达仿真数学模型2.7.1 双基地雷达概述2.7.2 双基地雷达特点2.7.3 双基地雷达探测性能分析2.7.4 双基地雷达的观察面积2.7.5 双基地雷达的空间探测范围2.7.6 双基地雷达的目标特性2.8 雷达组网系统仿真数学模型2.8.1 雷达组网技术及布站方式2.8.2 雷达组网检测系统结构模型及性能分析2.8.3 雷达网分布式检测数学模型2.8.4 组网雷达检测融合性能仿真计算结果及结果简析2.9 雷达系统损耗因子2.9.1 收发损耗因子2.9.2 极化损耗因子第3章 雷达侦察系统仿真数学模型3.1 概述3.1.1 雷达侦察系统的基本概念3.1.2 雷达侦察系统的功能3.1.3 雷达侦察接收机的分类3.1.4 雷达侦察系统主要技术战术参数3.1.5 仿真数学模型3.2 电磁环境仿真3.2.1 典型的电磁环境3.2.2 电磁环境仿真的通用方法3.2.3 电磁环境信号建模3.2.4 电磁环境仿真实现3.3 雷达侦察系统功能仿真数学模型3.3.1 仿真方法及建模3.3.2 雷达侦察系统功能仿真举例3.4 雷达侦察系统信号仿真数学模型3.4.1 信号分选3.4.2 信号识别3.5 雷达侦察系统天线仿真数学模型第4章 雷达干扰系统仿真数学模型4.1 概述4.1.1 雷达干扰的基本概念4.1.2 雷达干扰系统的功能4.1.3 雷达干扰系统的分类4.1.4 雷达干扰系统主要技术战术参数4.1.5 仿真数学模型4.2 遮盖性干扰功能仿真数学模型4.2.1 有源遮盖性干扰4.2.2 无源遮盖性干扰4.3 遮盖性干扰信号仿真数学模型4.3.1 射频噪声干扰4.3.2 噪声调幅干扰4.3.3 噪声调频干扰4.3.4 噪声调相干扰4.3.5 脉冲干扰4.3.6 无源重诱饵4.3.7 箔条云团干扰4.4 欺骗性干扰信号仿真数学模型4.4.1 距离欺骗干扰4.4.2 速度欺骗干扰4.4.3 角度欺骗干扰4.4.4 对跟踪雷达agc电路的干扰第5章 电磁波传输仿真数学模型5.1 大气传输损耗数学模型5.1.1 对流层数学模型5.1.2 对流层折射数学模型5.1.3 对流层吸收数学模型5.1.4 累积损耗数学模型5.1.5 大气波导效应5.2 多路径传输效应数学模型5.2.1 多路径传输效应分析5.2.2 多路径传输效应数学模型5.2.3 各因子解算方法5.3 遮挡效应数学模型5.3.1 电磁波的多峰绕射5.3.2 电磁波的地表绕射5.3.3 电磁波的对流层散射5.4 传输损耗的算法模型第6章 雷达电子战系统评估模型6.1 概述6.2 统计数据处理的基本问题6.2.1 数据结果的点估计6.2.2 点估计量的评选标准6.2.3 数据结果的区间估计6.2.4 数据结果的假设检验6.2.5 贝叶斯估计和检验6.3 雷达侦察系统评估模型6.3.1 评估指标6.3.2 评估模型6.4 雷达干扰／抗干扰效果评估模型6.4.1 引言6.4.2 雷达干扰／抗干扰效果基本评估准则6.4.3 遮盖性干扰评估指标和方法6.4.4 欺骗性干扰评估指标和方法6.4.5 雷达干扰对武器系统的作战效能评估方法6.4.6 雷达干扰对雷达网的作战效能评估模型6.4.7 雷达干扰对双基地雷达的作战效能评估模型6.4.8 雷达干扰／抗干扰模糊综合评估方法第7章 数学仿真试验、实装对抗试验与替代等效推算综合评估方法与模型7.1 概述7.1.1 替代等效推算评估方法7.1.2 三结合的综合试验评估方法7.2 基于典型实装对抗试验的替代等效推算评估方法与模型7.2.1 问题的提出7.2.2 雷达侦察试验替代等效推算模型7.2.3 雷达干扰试验替代等效推算模型7.3 应用三结合的试验方法进行复杂战情下综合评估7.3.1 问题的提出7.3.2 三结合综合评估方法7.4 雷达电子战系统三结合试验方法的有效性第8章 雷达电子战系统数学仿真与评估有效性检验8.1 概述8.2 综合仿真评估检验方法8.3 数学模型验证方法8.3.1 概述8.3.2 仿真试验与飞行试验的比较方法8.3.3 试验场一体化研究方法8.4 典型外场试验与数学仿真一致性检验方法8.4.1 数学仿真试验与外场试验的模型验证8.4.2 试验数据和仿真结果的一致性8.5 替代等效推算模型验证方法8.5.1 雷达侦察系统侦察距离替代等效推算模型试验验证方法8.5.2 雷达干扰系统压制距离替代等效推算模型试验验证方法8.5.3 验证检查仿真模型8.5.4 模型验证异常现象分析和处理8.6 数学仿真试验结果分析8.6.1 数学仿真试验结果分析的目的和要求8.6.2 实例分析第9章 雷达电子战系统数学仿真与评估软件、硬件系统9.1 概述9.2 软件系统9.2.1 软件体系结构9.2.2 软件系统组成9.3 硬件系统9.3.1 硬件体系结构9.3.2 硬件系统组成9.4 数据库系统9.4.1 数据库体系结构9.4.2 数据库组成9.4.3 数据库功能9.4.4 数据库设计9.5 视景仿真系统9.5.1 二维态势表现系统9.5.2 三维视景仿真系统附录a 空间关系模型a.1 坐标系a.2 坐标变换a.3 目标运动学模型a.4 空间几何关系附录b 数学仿真基础b.1 仿真输入随机数产生b.2 仿真输出数据分析b.3 概率密度函数估计b.4 时间基准图表索引参考文献
