部队靶场里应用目标回波模拟技术的作用研究

刁世伦　潘文良

摘要：随着科技的飞速发展，军工力量也迅速壮大，为了精准识别目标，定位目标方位，目标回波技术应运而生并高速发展。为了更好地推广目标回波技术的研究，基于精准识别系统与雷达扫描计算提出了目标回波模拟技术，该技术能够有效降低军工成本，为目标回波技术提供强有力的实验数据，推动目标识别技术的发展，故本文对应用于部队靶场内的目标回波模拟技术进行系统的研究，并对其作用优势及发展前景展开综述。

关键词：目标回波;数字射频;回波模拟;目标识别

中图分类号：E91文献标识码：A文章编号：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

目标回波技术是通过雷达进行目标识别，再通过数字射频精准传输回电磁波的技术过程。雷达目标识别是指通过对传感器所接收的目标回波进行检测、分析和特征提取，并通过分类识别目标特征身份的过程。通常，检验目标识别方法需要大量回波数据，因实际测量受到众多因素的制约很难实现，且实验过程所需费用与实验周期较长。因此，利用雷达传感器参数对雷达信号处理性能进行回波仿真已成为雷达技术发展的必然趋势和要求。

1目标回波技术的发展

近年来，随着新设备和新信号系统的更新换代，以及在雷达系统中的广泛应用，目标回波雷达技术的研究发展迈入了一个新时代的新阶段。

目前，在国外进行的雷达目标回波模拟研究主要运用了软件与硬件的组装方法，这不但使得系统具有极大的灵活性，而且可以满足信号输出的时效性。该设计利用微处理器和DSP技术提高仿真系统的大数据性能，并根据工业要求设计其仿真结构和模块化结构使得系统多端运行，兼容性和变通力大大提高。在欧美等国家均有典型例子。美国的MR公司开发的雷达环境模拟器（RES）可用于AN/TPQ-36/37迫击炮的火控相控阵，该模拟器的优势在于独立硬件系统与计算机的结合，可拆卸方便携带，且可进行一系列精准的目标定位及信号处理。可模拟多种雷达信号，并定位一次和二次信号的RIS系统模拟器为加拿大所生产。英国EW Simulation Technology公司是模拟仿真设备的领头企业，其模拟仿真设备不仅可用于商业、民用，还广泛应用于军事领域[1]。

近年我国的雷达回波模拟技术也在快速发展，应用已应用于大量实际环境中。2000年，中科大通过研究进一步得到毫米波模拟器能够模拟宽带雷达的中频波，可在线性调频雷达工作条件下提供相干模拟毫米波信号。2002年，在机载相控阵雷达目标信号TMS320C6201处理器基础上，电子科技大学研制出了视频信号模拟器，通过天线增益产生三方位偏差，生成目标回波信号。2003年，北京华力公司基于hsp1000平台开发了一种雷达成像模拟器系统。环境目标的模拟回波信号和单点目标的模拟回波信号是该系统多拥有的两种工作方式。北京理工大学采用“PC+DSP硬件”的形式开发研究里模拟器。“PC+DSP硬件”结构型模拟器的工作原理是通过PC与DSP相互配，PC端负责预生成复杂波形，DSP端负责接收整合数据，处理后的目标数据以特有的形式输出[2]。

值得注意的是，现有的外国模拟器在可模拟目标活动的回音的同时，还可模拟动态扩张目标的回音，是国内模拟器目前所欠缺的，我们还需大力发展动态高精度目标识别与回波模拟技术，以达到国际水准。

2目标回波技术模拟

2.1回波模拟。回波雷达仿真首先需要建立回波雷达的标准数学模型，在回波雷达数学模型的基础上，通过开发由仿真模型来确定仿真算法以进行仿真。在各要素的全面分析和评价条件下，回波仿真分工合理性的系统假设下，限制性条件的完整性和准确性需被精准描述，确定描述这些系统之间关系的概念模型，则主要使用方法需进行专家评审。

2.2仿真结果检验。在目标回波模拟技术中，除仿真模型的建立还需进行仿真结果检验，相较于概念模型检验，仿真结果检验是一种利用逆向思维的检验方法，通过对比仿真结果与历史数据，从有效性、精确度等技术要求来衡量仿真方法，还需进行受控试验、置信度区间检验、灵敏度分析等试验，以达到目标回波模型的时效性。

想要模拟雷达回波的逼真程度，对目标特性的准确定位是至关重要重要的，回声模拟只有在获得更精确的目标特征时才更加可信。在靶场特定环境下的精准目标识别技术为实验背景，基于實验大数据广泛而难定位、高消费的特点，开展靶场雷达目标回波技术仿真模拟研究，同时还需掌握的关键内容包括特征目标散射中心模型建立、多维度散射中心模拟、以及电磁波的仿真等。

3目标回波模拟技术的应用

现阶段的的目标回波模拟技术主要通过对雷达信号数频传递和对散射目标本质特征的研究来实现仿真技术。雷达信号强调在信号通道中的调节控制、计算衰减的时刻变化，不侧重于射击目标的外形特性。目前面向目标散射特征的识别模拟研究是主要的研究方向，力图将模拟仿真与目标回波特征匹配到较为真实的回波特征，例如，能够表示目标的电磁扩散结构是相容性的，误差小于预定的极限。在一定程度上可以指示目标精度性的电磁扩散结构低于预先确定的阈值，具有误差兼容性。未来识别系统的设计目的是提供一种回波信号，可用于对物体进行分类，从而对雷达信号处理器的性能进行有效的测试。

结语：目标回波技术仿真的一个获取具体方位目标散射特性的模型模拟方法，具有高度的可靠性。数字射频信号处理和雷达回波仿真模拟是雷达目标回波模拟技术研究的理论基础，需要有丰富的实验知识与仿真软件的辅助，同时需要有较多的实战经验，因此目标回波系统模拟技术发展研究研究是重要的任务，完成目标回波仿真模拟系统设计任务的完成具有非常重要的军事意义和应用价值。

参考文献：

[1]齐凤梅，王皓，江雷.目标回波模拟技术的靶场应用[J].测试技术学报，2018，32（04）：349-352.

[2]蔡源龙. 雷达扩展目标回波模拟技术研究与实现[D].北京理工大学，2015.

作者简介：刁世伦（1979-12）男，吉林通榆，本科，研究方向：雷达与电子对抗。