雷達(dá)電子戰(zhàn)是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中不可或缺的重要組成部分。兵馬未動(dòng)，雷達(dá)電子戰(zhàn)先行，并貫穿始終，成為戰(zhàn)爭(zhēng)雙方爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。通過(guò)建模仿真方法開(kāi)展雷達(dá)電子戰(zhàn)裝備性能評(píng)估，一直是一種經(jīng)濟(jì)高效的手段，其在防空反導(dǎo)、精確打擊、遙感偵察等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。此外，建模仿真技術(shù)在雷達(dá)電子戰(zhàn)裝備發(fā)展論證、型號(hào)研制、鑒定定型、訓(xùn)練使用、作戰(zhàn)應(yīng)用、裝備采辦等全過(guò)程都具有不可替代的作用。
近年來(lái)，元宇宙、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析等相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，而其中最關(guān)鍵、最根本的是模型，模型的準(zhǔn)確性決定了系統(tǒng)的有效性和真實(shí)性。美國(guó)率先開(kāi)展數(shù)字化工程項(xiàng)目，組建數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟，并于2022年發(fā)布《提升博弈、演練、建模與仿真報(bào)告》《8315.05指南： 彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)建模仿真校核、驗(yàn)證與確認(rèn)》等重量級(jí)報(bào)告，著重提升雷達(dá)電子戰(zhàn)領(lǐng)域的建模仿真能力。英國(guó)、澳大利亞以及北約等也在積極布局相關(guān)領(lǐng)域的研究。我國(guó)也長(zhǎng)期致力于雷達(dá)電子戰(zhàn)建模仿真，并開(kāi)展了模型體系建設(shè)工程，形成了一系列仿真模型，并逐步開(kāi)展基于LVC（LiveVirtualConstructive，真實(shí)虛擬構(gòu)造）的仿真應(yīng)用。
本書(shū)基于作者團(tuán)隊(duì)在雷達(dá)電子戰(zhàn)建模仿真領(lǐng)域長(zhǎng)期的研究積累，結(jié)合技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展，總結(jié)了相關(guān)研究的新成果。從建模仿真基本原理、體系架構(gòu)、典型雷達(dá)及其面臨的環(huán)境建模、模型校驗(yàn)、效能評(píng)估等全要素，系統(tǒng)地介紹所做的工作，并給出翔實(shí)的應(yīng)用實(shí)例，以期領(lǐng)域內(nèi)的讀者能夠快速建立仿真系統(tǒng)，開(kāi)展仿真應(yīng)用的研究工作。
本書(shū)共10章，第1章介紹電子信息系統(tǒng)建模仿真的基本概念，包括仿真方法及模型校驗(yàn)等； 第2章介紹電子信息系統(tǒng)建模仿真體系架構(gòu)，包括體系架構(gòu)內(nèi)涵、仿真體系架構(gòu)設(shè)計(jì)、體系架構(gòu)描述以及典型仿真體系架構(gòu)分析； 第3章介紹雷達(dá)系統(tǒng)功能級(jí)建模與仿真方法，包括雷達(dá)天線方向圖、接收機(jī)、回波特性與建模、目標(biāo)檢測(cè)與參數(shù)測(cè)量、抗干擾等，并給出仿真實(shí)例； 第4章介紹雷達(dá)系統(tǒng)信號(hào)級(jí)建模與仿真方法，包括雷達(dá)系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生、接收處理、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)處理、資源調(diào)度等全過(guò)程，并分別給出仿真實(shí)例； 第5章介紹雷達(dá)目標(biāo)與環(huán)境特性建模方法，包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性、寬窄帶電磁散射特性、大氣傳輸路徑與衰減、地海雜波等； 第6章介紹雷達(dá)偵察與干擾系統(tǒng)建模方法，包括偵察系統(tǒng)基本原理及其功能級(jí)與信號(hào)級(jí)仿真方法，干擾系統(tǒng)基本原理及其功能級(jí)與信號(hào)級(jí)仿真方法； 第7章介紹組網(wǎng)雷達(dá)對(duì)抗建模與仿真方法，包括分布式組網(wǎng)、集中式組網(wǎng)、雙/多基地組網(wǎng)等建模仿真，并給出仿真實(shí)例； 第8章介紹雷達(dá)對(duì)抗分布式仿真技術(shù)，包括分布式仿真的概念、特點(diǎn)及發(fā)展歷史，高層體系架構(gòu)，以及基于HLA的雷達(dá)對(duì)抗分布式仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 第9章介紹雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真模型校驗(yàn)方法，包括建模與仿真校核、驗(yàn)證及確認(rèn)基本概念，并以相控陣?yán)走_(dá)仿真為例，介紹各個(gè)環(huán)節(jié)和指標(biāo)的校驗(yàn)過(guò)程； 第10章介紹雷達(dá)電子戰(zhàn)效果效能評(píng)估模型，包括評(píng)估準(zhǔn)則、評(píng)估指標(biāo)體系等，并以相控陣?yán)走_(dá)為例給出各個(gè)階段的評(píng)估指標(biāo)體系。
本書(shū)由國(guó)防科技大學(xué)肖順平主編和統(tǒng)籌，是團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期理論研究和工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。其中，第1章由肖順平、馮德軍編寫(xiě)，第2章由肖順平、艾小鋒編寫(xiě)，第3章由吳其華編寫(xiě)，第4章由劉曉斌編寫(xiě)，第5章由馮德軍編寫(xiě)，第6章由顧趙宇編寫(xiě)，第7章由艾小鋒編寫(xiě)，第8章由肖順平、趙鋒編寫(xiě)，第9章由潘小義編寫(xiě)，第10章由趙鋒編寫(xiě)。
本書(shū)的出版受到國(guó)家自然科學(xué)基金（No.62071475，No.61890540，No.61890541，No.61890542）資助，在此表示感謝。編寫(xiě)過(guò)程中，國(guó)防科技大學(xué)徐振海教授、李永禎研究員，航天科技集團(tuán)一院十四所劉佳琪研究員，從篇章結(jié)構(gòu)到具體技術(shù)內(nèi)容提出了寶貴的意見(jiàn)和建議，徐志明、王俊杰等人也給予了幫助。在此一并表示衷心的感謝！向本書(shū)參考文獻(xiàn)的有關(guān)作者致以崇高的敬意。
本書(shū)可作為高等院校電子信息類(lèi)專業(yè)的研究生教材，也可供雷達(dá)、電子對(duì)抗、仿真研究與設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的科技工作者參考借鑒。由于雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，建模仿真新理論、新技術(shù)日新月異，加之作者技術(shù)水平有限，書(shū)中難免存在不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
作者2023年8月
第1章緒論
1．1概述
1．2基本概念
1．2．1系統(tǒng)
1．2．2模型
1．2．3仿真
1．2．4評(píng)估
1．3電子信息系統(tǒng)仿真方法
1．3．1概述
1．3．2數(shù)學(xué)仿真
1．3．3半實(shí)物仿真
1．3．4功能級(jí)仿真
1．3．5信號(hào)級(jí)仿真
1．4電子信息系統(tǒng)仿真模型及其校驗(yàn)
1．4．1仿真模型的建立
1．4．2模型的校驗(yàn)
思考題
第2章電子信息系統(tǒng)建模仿真體系架構(gòu)
2．1體系架構(gòu)的基本概念
2．2體系架構(gòu)的內(nèi)涵
2．3電子信息系統(tǒng)仿真體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
2．3．1設(shè)計(jì)目標(biāo)
2．3．2設(shè)計(jì)步驟
2．4基于UML的電子信息系統(tǒng)仿真體系架構(gòu)描述方法
2．4．1統(tǒng)一建模語(yǔ)言
2．4．2應(yīng)用UML描述電子信息系統(tǒng)仿真體系架構(gòu)
2．5典型仿真體系架構(gòu)分析
2．5．1分布交互仿真
2．5．2高層體系架構(gòu)
2．5．3試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu)
2．5．4公共訓(xùn)練儀器體系架構(gòu)
2．5．5LVC體系架構(gòu)
2．5．6仿真體系架構(gòu)比較
思考題
第3章雷達(dá)系統(tǒng)功能級(jí)建模與仿真
3．1回波特性建模與仿真
3．1．1雷達(dá)回波信號(hào)功率模型
3．1．2干擾信號(hào)回波功率模型
3．1．3雷達(dá)系統(tǒng)綜合損耗模型
3．1．4大氣傳輸損耗模型
3．2天線方向圖特性建模與仿真
3．2．1兩坐標(biāo)扇狀波形方向圖
3．2．2三坐標(biāo)針狀波束方向圖
3．2．3相控陣天線方向圖模型
3．3接收機(jī)特性建模與仿真
3．4目標(biāo)檢測(cè)特性與仿真
3．5參數(shù)測(cè)量特性建模與仿真
3．6抗干擾特性建模與仿真
3．6．1旁瓣對(duì)消模型
3．6．2脈沖壓縮模型
3．6．3頻率捷變模型
3．6．4脈沖累積模型
3．6．5低副瓣天線模型
3．6．6動(dòng)目標(biāo)顯示模型
3．6．7動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)模型
3．6．8旁瓣匿影模型
3．6．9前沿跟蹤模型
3．6．10無(wú)源跟蹤模型
3．7雷達(dá)功能級(jí)仿真系統(tǒng)實(shí)例
思考題
第4章雷達(dá)系統(tǒng)信號(hào)級(jí)建模與仿真
4．1天線建模與仿真
4．1．1線陣天線的基本特性
4．1．2平面相控陣天線的基本特性
4．1．3平面相控陣天線的建模仿真
4．2信號(hào)產(chǎn)生建模與仿真
4．3接收機(jī)處理建模與仿真
4．3．1接收機(jī)噪聲模型
4．3．2靈敏度時(shí)間控制模型
4．3．3自動(dòng)增益控制模型
4．4信號(hào)處理建模與仿真
4．4．1匹配濾波與脈沖壓縮處理
4．4．2動(dòng)目標(biāo)顯示
4．4．3動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)
4．4．4非相干累積
4．4．5CFAR處理
4．4．6測(cè)距處理
4．4．7目標(biāo)角度的自動(dòng)測(cè)量
4．4．8雷達(dá)信號(hào)處理實(shí)例
4．5數(shù)據(jù)處理建模與仿真
4．5．1相控陣數(shù)據(jù)處理主要工作模式及處理流程
4．5．2相控陣?yán)走_(dá)航跡管理
4．5．3相控陣?yán)走_(dá)航跡關(guān)聯(lián)算法
4．5．4相控陣?yán)走_(dá)目標(biāo)跟蹤算法
4．5．5相控陣?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)處理仿真實(shí)例
4．6資源調(diào)度建模與仿真
4．6．1相控陣?yán)走_(dá)調(diào)度的分類(lèi)
4．6．2影響調(diào)度策略的主要因素
4．6．3多模板和部分模板調(diào)度模型
4．6．4基于嘗試求解法的靜態(tài)自適應(yīng)調(diào)度模型
思考題
第5章雷達(dá)目標(biāo)與環(huán)境特性建模
5．1概述
5．2自由空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性建模
5．2．1自由空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)基本方程
5．2．2自由空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)解算
5．2．3自由空間目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性實(shí)例
5．3雷達(dá)目標(biāo)特性模型
5．3．1目標(biāo)RCS模型
5．3．2極化特性模型
5．3．3目標(biāo)角閃爍模型
5．3．4目標(biāo)高分辨模型
5．3．5雷達(dá)目標(biāo)特性仿真實(shí)例
5．4多徑傳輸特性建模
5．4．1多徑效應(yīng)
5．4．2多徑效應(yīng)對(duì)測(cè)角的影響
5．4．3多徑幾何關(guān)系求解
5．4．4多徑效應(yīng)的回波模型
5．4．5多徑效應(yīng)仿真實(shí)例
5．5大氣衰減特性建模
5．5．1對(duì)流層折射模型
5．5．2對(duì)流層吸收模型
5．5．3云
5．5．4雨、雪
5．5．5霧
5．6地海雜波特性建模
5．6．1概述
5．6．2海雜波
5．6．3地雜波
5．6．4地海雜波仿真實(shí)例
思考題
第6章雷達(dá)偵察與干擾系統(tǒng)建模
6．1雷達(dá)偵察系統(tǒng)簡(jiǎn)介
6．2雷達(dá)偵察系統(tǒng)建模與仿真
6．2．1雷達(dá)偵察系統(tǒng)功能級(jí)建模與仿真
6．2．2雷達(dá)偵察系統(tǒng)信號(hào)級(jí)建模與仿真
6．3雷達(dá)干擾系統(tǒng)簡(jiǎn)介
6．4雷達(dá)干擾系統(tǒng)建模與仿真
6．4．1有源遮蓋性干擾功能級(jí)仿真數(shù)學(xué)模型
6．4．2有源遮蓋性干擾信號(hào)級(jí)仿真數(shù)學(xué)模型
6．4．3有源欺騙性干擾信號(hào)級(jí)仿真數(shù)學(xué)模型
思考題
第7章組網(wǎng)雷達(dá)對(duì)抗建模與仿真
7．1概述
7．2組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)基本概念
7．2．1基本概念
7．2．2雷達(dá)組網(wǎng)的幾種模式
7．2．3雷達(dá)組網(wǎng)的典型實(shí)例
7．3分布式組網(wǎng)雷達(dá)建模與仿真
7．3．1分布式組網(wǎng)雷達(dá)的基本原理
7．3．2分布式組網(wǎng)雷達(dá)的關(guān)鍵模型
7．3．3分布式組網(wǎng)雷達(dá)仿真實(shí)例
7．4集中式組網(wǎng)雷達(dá)建模與仿真
7．4．1集中式組網(wǎng)雷達(dá)的基本原理
7．4．2集中式組網(wǎng)雷達(dá)關(guān)鍵模型
7．4．3集中式組網(wǎng)雷達(dá)仿真實(shí)例
7．5雙/多基地雷達(dá)的基本原理
7．5．1雙/多基地雷達(dá)的基本原理
7．5．2雙/多基地雷達(dá)關(guān)鍵模型
7．5．3雙/多基地雷達(dá)仿真實(shí)例
思考題
第8章雷達(dá)對(duì)抗分布式仿真技術(shù)
8．1分布交互仿真的概念及特點(diǎn)
8．2分布交互仿真的發(fā)展歷史
8．3高層體系架構(gòu)
8．3．1HLA術(shù)語(yǔ)
8．3．2HLA的基本思想和基本架構(gòu)
8．3．3HLA組成
8．3．4運(yùn)行支撐環(huán)境
8．4基于HLA的雷達(dá)對(duì)抗分布式仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8．4．1仿真場(chǎng)景
8．4．2雷達(dá)對(duì)抗分布式仿真系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
8．4．3仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)
8．4．4仿真系統(tǒng)時(shí)間管理設(shè)計(jì)
8．4．5仿真系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì)
思考題
第9章雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真模型校驗(yàn)
9．1VV&A技術(shù)基本概念及方法
9．1．1基本概念
9．1．2一般方法
9．2仿真系統(tǒng)VV&A過(guò)程
9．2．1發(fā)展歷程
9．2．2仿真系統(tǒng)的VV&A過(guò)程模型與優(yōu)化
9．2．3仿真系統(tǒng)校核與驗(yàn)證方法和VV&A的自動(dòng)化
9．3相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的模型校驗(yàn)
9．3．1相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)校模概述
9．3．2相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)模型校驗(yàn)的主要方法
9．3．3相控陣?yán)走_(dá)仿真系統(tǒng)內(nèi)部模型的校驗(yàn)
9．3．4相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的威力校模
9．3．5相控陣?yán)走_(dá)仿真系統(tǒng)的精度校模
9．3．6電子干擾條件下相控陣?yán)走_(dá)仿真系統(tǒng)的模型校驗(yàn)
思考題
第10章雷達(dá)電子戰(zhàn)效果效能評(píng)估模型
10．1概述
10．2雷達(dá)電子戰(zhàn)效果評(píng)估模型
10．2．1雷達(dá)干擾/抗干擾效果基本評(píng)估準(zhǔn)則
10．2．2遮蓋性干擾效果評(píng)估指標(biāo)模型
10．2．3欺騙性干擾效果評(píng)估指標(biāo)模型
10．3雷達(dá)電子戰(zhàn)效能評(píng)估模型
10．3．1系統(tǒng)效能的概念
10．3．2系統(tǒng)效能的架構(gòu)
10．3．3系統(tǒng)效能的量度準(zhǔn)則
10．3．4系統(tǒng)效能的數(shù)學(xué)模型
10．3．5雷達(dá)干擾對(duì)地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能模型
10．3．6雷達(dá)干擾綜合效能
10．4相控陣?yán)走_(dá)電子戰(zhàn)效果評(píng)估指標(biāo)體系
10．4．1搜索階段評(píng)估指標(biāo)
10．4．2截獲階段評(píng)估指標(biāo)
10．4．3跟蹤階段評(píng)估指標(biāo)
10．4．4失蹤與再截獲評(píng)估指標(biāo)
10.4.5多假目標(biāo)干擾評(píng)估指標(biāo)
思考題
參考文獻(xiàn)
書(shū)單推薦
