Leistung der Radarerkennung Monte Carlo
Berechnen Sie die Erkennungswahrscheinlichkeit (Pd) im Vergleich zur Reichweite für gepulste Radarsysteme. Wählen Sie das Swerling-Zielmodell (0—IV) und geben Sie Antennenverstärkung, Rauschzahl, Pulsparameter und Regenrate an. Monte Carlo berechnet über RCS-Schwankungen und Systemunsicherheiten Pd-Konfidenzbänder und ROC-Kurven.
So funktioniert's
Das Gleichung zur Radarreichweite gibt ein Einzelpuls-SNR als Funktion des Bereichs an:
SNR = (Pt × Gt × Gr × λ² × σ)/((4π) ³ × R³ × R234 × Ktbfl)
Inkohärente Integration von n Impulse liefern eine ungefähre Verstärkung von n0,8 (Bartons Formel) über einen einzigen Impuls.
Das Swerling-Modelle beschreiben Sie, wie das Ziel-RCS von Scan zu Scan (langsam, I/III) oder von Puls zu Puls (schnell, II/IV) schwankt. Bei Swerling I/II wird von einem Rayleigh-Amplituden-Target ausgegangen (chi² (2) RCS). Swerling III/IV verwendet chi² (4). Swerling 0 schwankt nicht (ideale Metallkugel).
Das CFAR-Erkennungsschwelle wird gesetzt, indem P (Fehlalarm) = Pfa unter H( nur Rauschen) gefordert wird. Der Schwellenwert entspricht dem (1—Pfa) -Quantil der chi² (2n) -Verteilung.
Der Monte Carlo erfasst die RCS-Fluktuation (Swerling-Sampling), den Rauschwert des Empfängers (±0,5 dB) und die Sendeleistung (±0,3 dB), um Pd-Konfidenzbänder in jedem Bereich zu erzeugen.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Swerling I und Swerling II?+
Beide modellieren ein Rayleigh-Amplituden-Target (Summe vieler kleiner Streuer ohne dominante Komponente, was eine exponentielle RCS-Verteilung ergibt). Swerling I ist ein „langsames Verblassen“ — das RCS ist über alle n integrierten Impulse in einer Verweilzeit konstant. Swerling II ist ein „schnelles Fading“ — das RCS wird für jeden Impuls unabhängig neu abgetastet. Langsames Fading ist eher bei Änderungen von Scan zu Scan zu berücksichtigen; Modelle mit schnellem Fading sind pulsagile oder stark schwankende Ziele.
Warum steigt Pd mit mehr integrierten Impulsen?+
Bei der inkohärenten Integration werden Geräuschschwankungen gemittelt. Jeder weitere Impuls erhöht die Signalenergie, während das Rauschen im Durchschnitt sinkt. Die Integrationsverstärkung beträgt ungefähr n^0,8 für die nichtkohärente Verarbeitung (im Vergleich zu n für die ideale kohärente Verarbeitung). Abnehmende Renditen treten auf, weil die Rauschfluktuationen um √n abnehmen, während sich der Schwellenwert ebenfalls so anpasst, dass der Pfa konstant bleibt.
Was bedeuten die p5/p50/p95-Konfidenzbänder?+
Die Bänder stammen aus der Monte-Carlo-Simulation, bei der RCS-Schwankungen (Swerling-Sampling), das Empfängerrauschen (±0,5 dB σ) und die Sendeleistung (±0,3 dB σ) erfasst werden. Die p5-Kurve ist das fünfte Perzentil im schlechtesten Fall — 5% der Herstellungs- und Betriebsszenarien schneiden schlechter ab. p95 ist der beste Fall. Für die Zuweisung der Systemmargen verwenden Sie bei der Konstruktion die p5-Kurve.