本發(fā)明屬于通信干擾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于輻射源的機(jī)載通信干擾航線(xiàn)建模與干擾效能評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

相對(duì)于一般固定站干擾設(shè)備，機(jī)載干擾設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn)：可飛臨敵方被干擾雷達(dá)，干擾距離小；可以發(fā)揮自己運(yùn)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，形成一些特殊干擾方案，來(lái)提高對(duì)目標(biāo)通信網(wǎng)臺(tái)的干擾效能等抗干擾措施；因此使用機(jī)載干擾設(shè)備進(jìn)行電子干擾是未來(lái)電子對(duì)抗系統(tǒng)的發(fā)展的一大趨勢(shì)。

對(duì)于一發(fā)多收體制的地面通信網(wǎng)臺(tái)，通常只知道通信輻射源的位置而無(wú)法得知接收方的位置。舉例說(shuō)明，一個(gè)固定的地面指揮平臺(tái)對(duì)周?chē)倪\(yùn)動(dòng)接收平臺(tái)進(jìn)行遙控指揮，指揮平臺(tái)作為這個(gè)通信網(wǎng)臺(tái)唯一的輻射源，運(yùn)動(dòng)接收平臺(tái)只收不發(fā)。通信網(wǎng)臺(tái)在無(wú)有緣干擾時(shí)有一個(gè)最大的有效通信距離，即自然通信距離，運(yùn)動(dòng)接收平臺(tái)與通信輻射源之間的距離只要保持時(shí)刻小于自然通信距離即可。

根據(jù)實(shí)際情況，一個(gè)機(jī)載干擾源的覆蓋范圍為側(cè)向，在這的范圍內(nèi)，干擾波束可以自由切換，即只要目標(biāo)落入干擾源的覆蓋范圍內(nèi)就認(rèn)為可以實(shí)施干擾。當(dāng)一架電子戰(zhàn)飛機(jī)的兩個(gè)機(jī)翼各搭載一個(gè)干擾源時(shí)，可以覆蓋左右共的范圍，如附圖2中的綠色陰影區(qū)域所示。

對(duì)于地面固定通信輻射源，電子戰(zhàn)飛機(jī)通常在遠(yuǎn)處盤(pán)旋對(duì)其進(jìn)行干擾。常用的兩種典型干擾航線(xiàn)：圓型和跑道型。一架電子戰(zhàn)飛機(jī)搭載的干擾源覆蓋范圍只有，所以圓型航線(xiàn)干擾一周總會(huì)有將近一半的時(shí)間處于干擾中斷狀態(tài)。干擾覆蓋時(shí)間無(wú)法改變則應(yīng)讓圓型航線(xiàn)半徑盡可能小，因?yàn)楹骄€(xiàn)半徑越小干擾源距目標(biāo)通信網(wǎng)臺(tái)的平均距離也越小，干擾的效果也相應(yīng)要好。跑道型航線(xiàn)可以類(lèi)似的看成一個(gè)圓型航線(xiàn)加上兩段直線(xiàn)段，若能保證干擾機(jī)在兩段直線(xiàn)段上時(shí)刻干擾有效，則跑道型航線(xiàn)從時(shí)域覆蓋的角度看比圓型航線(xiàn)要好，即單位時(shí)間內(nèi)的中斷時(shí)間小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，基于上述的地面通信網(wǎng)臺(tái)、空中干擾源特性和干擾航線(xiàn)設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)電子戰(zhàn)飛機(jī)兩類(lèi)典型干擾航線(xiàn)的參數(shù)，并對(duì)比兩類(lèi)航線(xiàn)對(duì)其各自的干擾效能進(jìn)行評(píng)估。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

(一)計(jì)算干擾距離的限制值

由于干擾波束對(duì)準(zhǔn)通信輻射源，為保證干擾效果，取干擾波束剛好覆蓋整個(gè)自然通信區(qū)域時(shí)的干擾距離作為限制值，干擾航線(xiàn)上任意點(diǎn)對(duì)應(yīng)的干擾距離不能小于該值。限制值由下式計(jì)算：

式中，d限制是干擾距離的最小限制值，r自然是通信網(wǎng)臺(tái)的自然通信距離；θ0.5是干擾波束的波束寬度。

(二)生成圓型航線(xiàn)：

圓型航線(xiàn)半徑取為電子戰(zhàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑：r＝r轉(zhuǎn)彎。

(三)生成跑道型航線(xiàn)，具體流程如下：

1.跑道型航線(xiàn)圓弧部分半徑取為電子戰(zhàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑：r＝r轉(zhuǎn)彎。

2.計(jì)算能時(shí)刻滿(mǎn)足干擾覆蓋的直線(xiàn)段部分長(zhǎng)度：

式中，d縱長(zhǎng)1是直線(xiàn)段部分長(zhǎng)度；r自然是通信網(wǎng)臺(tái)的自然通信距離。

3.將壓制系數(shù)和自然通信距離帶入干擾方程，得：

式中，kj是壓制系數(shù)；pjt是干擾發(fā)射機(jī)功率；gjt是干擾發(fā)射天線(xiàn)在通信接收天線(xiàn)方向的增益；gjr是通信接收天線(xiàn)在干擾發(fā)射天線(xiàn)方向的增益；r是通信距離；pst是通信輻射源功率；gst是通信發(fā)射天線(xiàn)在接收天線(xiàn)方向的增益；gsr是通信接收天線(xiàn)在發(fā)射天線(xiàn)方向的增益；r參考是干擾距離；

反解出r參考，r參考為滿(mǎn)足壓制條件的最大干擾距離。

4.計(jì)算當(dāng)前參數(shù)下跑道型航線(xiàn)上的最大干擾距離：

式中，d遠(yuǎn)是最大干擾距離；d限制是干擾距離的最小限制值；r轉(zhuǎn)彎是電子戰(zhàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑；d縱長(zhǎng)1是直線(xiàn)段部分長(zhǎng)度；r自然是通信網(wǎng)臺(tái)的自然通信距離；

5.若r參考≥d遠(yuǎn)，則取航線(xiàn)直線(xiàn)段長(zhǎng)度d縱長(zhǎng)＝d縱長(zhǎng)1；若r參考<d遠(yuǎn)，則令：

式中，r參考為滿(mǎn)足壓制條件的最大干擾距離；d限制是干擾距離的最小限制值；r轉(zhuǎn)彎是電子戰(zhàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑；d縱長(zhǎng)1是直線(xiàn)段部分長(zhǎng)度；r自然是通信網(wǎng)臺(tái)的自然通信距離；

反解出航線(xiàn)直線(xiàn)段長(zhǎng)度d縱長(zhǎng)。

(四)對(duì)比兩類(lèi)航線(xiàn)并進(jìn)行干擾效能評(píng)估：

選擇干擾距離、通信壓制距離、干通比和通信有效區(qū)域面積四項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，具體步驟如下。

1.在圓型和跑道型航線(xiàn)上各自取出一組具有代表性的采樣點(diǎn)。

2.計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的干擾距離rj：

由于實(shí)際只知道輻射源位置，并不知接收機(jī)的位置。所以取干擾源到干擾后通信有效區(qū)最遠(yuǎn)、最近點(diǎn)的均值來(lái)表征，如附圖3所示，計(jì)算公式：

rj＝(r1+r2)/2(6)

式中，r1是干擾源到干擾后通信有效區(qū)邊界的最近點(diǎn)；r2是干擾源到干擾后通信有效區(qū)邊界的最遠(yuǎn)點(diǎn)；

3.計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的通信壓制距離rc：

通信壓制距離表示受到干擾后的最大通信距離，取通信輻射源到通信有效區(qū)最遠(yuǎn)、最近點(diǎn)距離的均值，如附圖4所示，計(jì)算公式：

rc＝(r3+r4)/2(7)

式中，r3是通信輻射源到通信有效區(qū)邊界的最近點(diǎn)；r4是通信輻射源到通信有效區(qū)邊界的最遠(yuǎn)點(diǎn)；

4.計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的干通比jsr：

jsr＝rj/rc(8)

式中，rj是該采樣點(diǎn)的干擾距離；rc是該采樣點(diǎn)的通信距離；

5.計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)干擾后通信有效區(qū)域面積s。

6.將圓型航線(xiàn)每個(gè)采樣點(diǎn)的四項(xiàng)指標(biāo)依次求平均作為圓型航線(xiàn)的四個(gè)整體指標(biāo)值：

7.將跑道型航線(xiàn)每個(gè)采樣點(diǎn)的四項(xiàng)指標(biāo)依次求平均作為跑道型航線(xiàn)的四個(gè)整體指標(biāo)值：

8.每項(xiàng)指標(biāo)取兩個(gè)航線(xiàn)中的最大值作歸一化：

每種航線(xiàn)類(lèi)型的四項(xiàng)歸一化評(píng)估指標(biāo)值用一個(gè)四角圖的方式直觀(guān)呈現(xiàn)，如附圖5所示，四角圖每個(gè)角的最大值為1。

9.對(duì)兩個(gè)航線(xiàn)的四項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)值加權(quán)求和作為最終的干擾效能評(píng)估值：

其中，加權(quán)向量默認(rèn)值為可以根據(jù)實(shí)際需要就行修改。

10.加權(quán)求和值最大的航線(xiàn)即為干擾效能較優(yōu)的航線(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果是：對(duì)于一發(fā)多收的地面通信網(wǎng)臺(tái)設(shè)計(jì)出了兩種相對(duì)較好的干擾航線(xiàn)，其中跑道型航線(xiàn)在使航線(xiàn)上任一點(diǎn)滿(mǎn)足能域壓制條件的同時(shí)還盡可能的降低了單位時(shí)間內(nèi)干擾中斷的時(shí)間；同時(shí)還提出了一種對(duì)干擾效能進(jìn)行評(píng)估的方法。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明方法流程圖；

圖2為機(jī)載干擾源覆蓋范圍示意圖；

圖3為干擾距離計(jì)算示意圖；

圖4為通信壓制距離計(jì)算示意圖；

圖5為航線(xiàn)歸一化評(píng)估指標(biāo)四角圖；

圖6為仿真一結(jié)果圖；

圖7為仿真二結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖補(bǔ)充描述本發(fā)明的實(shí)際效果。

仿真一

假設(shè)掛載干擾源的電子戰(zhàn)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑為8km，干擾源波束寬度為0.7rad，目標(biāo)通信網(wǎng)臺(tái)自然通信距離為40km。仿真結(jié)果如附圖6所示，圓型航線(xiàn)的干擾效能評(píng)估值為0.88，跑道型航線(xiàn)的干擾效能評(píng)估值為0.99。由仿真結(jié)果圖和干擾效能評(píng)估值可以看出，跑道型航線(xiàn)要相對(duì)優(yōu)于圓型航線(xiàn)。

仿真二

假設(shè)掛載干擾源的電子戰(zhàn)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑為5km，干擾源波束寬度為0.5rad，目標(biāo)通信網(wǎng)臺(tái)自然通信距離為50km。仿真結(jié)果如附圖7所示，圓型航線(xiàn)的干擾效能評(píng)估值為0.86，跑道型航線(xiàn)的干擾效能評(píng)估值為1。由仿真結(jié)果圖和干擾效能評(píng)估值可以看出，依然是跑道型航線(xiàn)要相對(duì)優(yōu)于圓型航線(xiàn)。