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レーダー探知性能モンテカルロ

パルスレーダーシステムの検出確率 (Pd) 対範囲を計算します。Swerling ターゲットモデル (0 ~ IV) を選択し、アンテナゲイン、ノイズフィギュア、パルスパラメーター、および雨量を指定します。RCS の変動とシステムの不確実性をめぐるモンテカルロ法により、Pd 信頼帯と ROC 曲線が生成されます。

PRO
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Inputs

例:3e9 = S バンド、10e9 = X バンド、77e9 = 自動車 mmウェーブ

モノスタティックレーダーの場合は Tx と等しく設定

例:1e-6 = 1 µs

ノンコヒーレントパルス積分カウント

ターゲット RCS 変動モデル

例:CFARディテクタの場合は1e-6

0 dBsm = 1 m²; 戦闘機 ≈0—5 dBsm

0 = 降雨なし、25 = 大雨、100 = 極端な

仕組み

ザの レーダーレンジ方程式 シングルパルスの SNR をレンジの関数として示します。

SNR = (Pt × Gt × Gr × λ² × σ)/((4π) ³ × R× KtbFL)

の非コヒーレント統合 n パルスはおおよそのnのゲインが得られます0.8 (バートンの公式)をシングルパルスで。

ザの スワーリングモデル ターゲットRCSがスキャン間(低速、I/III)またはパルス間(高速、II/IV)がどのように変動するかを説明してください。スワリングI/IIはレイリー振幅ターゲット (chi² (2) RCS) を想定しています。スワリング III/IV はカイ² (4) を使用しています。スワリング0は揺らぎません (理想的な金属球)。

ザの CFAR検出閾値 Hの下に P (誤警報) = Pfa (ノイズのみ) を要求することで設定されます。しきい値は chi² (2n) 分布の (1—Pfa) 分位数と等しくなります。

モンテカルロ法は、RCS変動(スワーリングサンプリング)、レシーバーのノイズ指数(±0.5dB)、送信電力(±0.3dB)を掃引して、各範囲のPd信頼帯を生成します。

関連電卓

よくあるご質問

スワーリングIとスワーリングIIの違いは?+

どちらもレイリー振幅ターゲット (主成分を持たない多数の小さな散乱体の合計により、指数関数的なRCS分布が得られます) をモデル化します。スワーリング I は「スローフェーディング」です。つまり、ドウェル内の n 個の積分パルスすべてにわたって RCS は一定です。Swerling IIは「ファスト・フェーディング」と呼ばれ、RCSはパルスごとに個別にリサンプリングされます。スキャンからスキャンへの変更では、スローフェージングの方がより適切です。高速フェージングは、パルスアジャイルまたは大きく変動するターゲットをモデル化します。

集積パルスが増えるとPdが増加するのはなぜですか?+

ノンコヒーレント積分により、ノイズ変動が平均化されます。パルスを追加するたびに信号エネルギーが増えますが、ノイズの平均値は下がります。非コヒーレント処理の積分ゲインは約 n^0.8 です (理想的なコヒーレント処理では n)。しきい値も一定の Pfa を維持するように調整される一方で、ノイズの変動は √n に比例して減少するため、リターンが減少します。

p5/p50/p95の信頼帯は何を表しているのでしょうか?+

帯域はモンテカルロシミュレーションによるRCSの変動(スワーリングサンプリング)、レシーバーのノイズ指数(±0.5dB σ)、送信電力(±0.3dB σ)から得られます。p5 カーブはワーストケースの 5 パーセンタイルで、製造/運用シナリオの 5% がこれよりも性能が劣ります。p95 がベストケースです。システム・マージンの配分については、p5 曲線に合わせて設計してください。