Rendimiento de detección de radar Monte Carlo
Calcule la probabilidad de detección (Pd) en función del alcance de los sistemas de radar pulsados. Seleccione el modelo objetivo Swerling (0—IV) y especifique las ganancias de la antena, la cifra de ruido, los parámetros de pulso y la tasa de lluvia. Las fluctuaciones del RCS y las incertidumbres del sistema de Montecarlo producen bandas de confianza de Pd y curvas ROC.
Cómo funciona
El ecuación de rango de radar proporciona una SNR de un solo pulso en función del rango:
SNR = (Pt × Gt × Gr × λ² × π)/((4π) ³ × R× Ktbfl)
Integración no coherente de n los pulsos proporcionan una ganancia aproximada de n0,8 (Fórmula de Barton) en un solo pulso.
El Modelos Swerling describa cómo el RCS objetivo fluctúa de un escaneo a otro (lento, I/III) o de un pulso a otro (rápido, II/IV). El Swerling I/II asume la existencia de un objetivo con una amplitud de Rayleigh (chi² (2) RCS). El Sterling III/IV usa chi² (4). El Swerling 0 no fluctúa (esfera metálica ideal).
El Umbral de detección CFAR se establece exigiendo P (falsa alarma) = Pfa en H( solo ruido). El umbral es igual al cuantil (1—Pfa) de la distribución chi² (2n).
El Monte Carlo barre la fluctuación del RCS (muestreo de Swerling), la cifra de ruido del receptor (±0,5 dB) y la potencia de transmisión (±0,3 dB) para producir bandas de confianza de Pd en cada rango.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre Swerling I y Swerling II?+
Ambos modelan un objetivo de amplitud de Rayleigh (suma de muchos dispersores pequeños sin un componente dominante, lo que proporciona una distribución RCS exponencial). La oscilación I es un «desvanecimiento lento»: el RCS es constante en todos los pulsos integrados de una pausa. El Swerling II presenta un «desvanecimiento rápido»: el RCS se vuelve a muestrear de forma independiente para cada pulso. La atenuación lenta produce más emisiones de CO2 para los cambios entre escaneos; la atenuación rápida modela los objetivos con pulsos ágiles o con grandes fluctuaciones.
¿Por qué aumenta la Pd con más pulsos integrados?+
La integración no coherente promedia las fluctuaciones de ruido. Cada pulso adicional añade energía a la señal, mientras que el ruido se reduce en promedio. La ganancia de integración es de aproximadamente n ^ 0,8 para el procesamiento no coherente (en comparación con n para el procesamiento coherente ideal). Los rendimientos disminuyen porque las fluctuaciones del ruido disminuyen a medida que √n, mientras que el umbral también se ajusta para mantener un Pfa constante.
¿Qué representan las bandas de confianza p5/p50/p95?+
Las bandas provienen de la simulación de Montecarlo que barre las fluctuaciones del RCS (muestreo de Swerling), la cifra de ruido del receptor (±0.5 dB π) y la potencia de transmisión (±0.3 dB ‡). La curva p5 es el percentil 5 más desfavorable: el 5% de los escenarios fabricados u operativos tienen un rendimiento peor que este. p95 es el mejor de los casos. Para la asignación de los márgenes del sistema, diseñe según la curva p5.