虚拟战场环境中雷达探测范围表现技术应用分析

摘 要 在虚拟战场环境中，雷达电磁态势所表现出来的三维数据，是作战过程中需要考虑的主要因素。本文主要运用雷达探测距离方程为研究基点，构建出了雷达在探索过程中作用范围的基础模型，依托于虚拟战场中的地形条件与其他相关参数，提出其嵌入表现算法，这种方法可以说是运用计算机数字手段，分析雷达探测作用表现的一个主要方法。

【关键词】虚拟战场 雷达 探测范围 表现

1 模型构建

如果不考虑环境因素对雷达的影响，那么雷达的作用距离可以通过雷达方程表示出来，但是，如果将雷达作用的环境确定下来，针对雷达的探测目标，其探测范围主要指的是雷达在连续观察目标过程中所形成的这个空域。对该区域产生影响的因素主要包括雷达仰角、雷达方位角以及雷达的作用距离，在将雷达作用距离确定下来之后，雷达的仰角与方位角便成为确定探测距离的重要因素，后者与前者之间呈现出对应关系。

另外，想要将雷达探测范围完整的表现出来，还要考虑到以下两个主要因素：其一为绘制方法；其二为绘制难度。雷达探测范围的确定，实际上就是要确定区域边界，雷达在工作过程中，其周围会生成一些比较特殊的电磁信息，考虑到绘制过程中的效率，这些信息可以适当忽略，只考虑雷达探测范围的边界，所以，可以运用相对简单的绘制算法。

设雷达的仰角与方位角分别为θ和β，根据这两个参数，可以对雷达探测范围进行采样，进而将其边界面确定下来，之后，需要对所得到的边界面数据离散化，从而得出与之相对应的结构化网格。设对仰角与方位角的采样次数分别为nLevels与nParts，则系统中的二维指针组数便可以确定下来，其中的每一个指针都对应着一个采样点坐标。这样一来，其所得到的数组便能够在空间上与逻辑上相互对应，便于相关人员对这些数据的理解与运用。在此基础上，可以将雷达探测区域边界中，每一个点所对应的坐标值计算出来。每四个相邻的探测点可以看成是一组，以此为基础，能够绘制出很多三角形带，并运用三角形对其进行填充，便能够得到雷达探测范围的包络绘制图。为了将雷达探测范围的大小远近进一步生动的表现出来，还可以运用颜色渐变的方式，对包络图进行绘制，边界点的颜色也可以通过相关函数计算出来，最后得到的区域便是雷达探测范围的表现。

2 探测范围表现

在实际战场中，地形情况会在很大程度上影响雷达在探测过程中所表现出来的性能，如图1所示。

将雷达置于虚拟战场进行嵌入表现的过程中，其探测范围也会在受到地形情况的影响，所以，如果只运用不考虑地形条件下的雷达探测范围图，是缺乏合理性与科学性的。因此，想要将雷达的探测范围在虚拟战场中准确的表现出来，就需要在不考虑地形条件模型的基础上进行修正，构建起嵌入模型之后，才能够准确的将雷达真实的探测范围表现出来。

设定在虚拟战场中，地形条件在水平面上能够进行投影，且实际基点与投影点之间呈现出来的关系是一一对应的，在与实际地形相印证的过程中，这种设定也是具有很大普遍性与合理性的。可以在雷达坐标系中，剖视雷达探测范围的方位角与垂直方向，所得到的结果如图2所示。

图中所示的横坐标所表示的是方位角，纵坐标所表示的是垂直方向。对于雷达来说，地形条件对其探测范围的影响主要可以分为以下四种情况：

（1）A点、B点以及C点，在地形条件下不会受到影响；

（2）地形条件会对H点产生较大影响，雷达的探测范围应该从H点修正到I点；

（3）G点与F点，也会在一定程度上受到地形条件的影响，需要将两点分别修正到J点与K点处；

（4）D点与E点，也处于地形条件的影响区域中，需要将两点都修正到L点。

根据以上情况所反映出来的特点，可以有针对性的设计雷达探测范围的确定过程，首先对所有数据进行初始化处理，求出初始坐标与最大探测距离所需要的实际采样位置；之后将范围内的地形高度准确的提取出来；然后对每一个方位角上的点进行有针对性的采样，并确定仰角采样点的探测距离；最后通过假设的方式将每个采样点与底面投影点对应起来。通常情况下，在虚拟战场中，地形所呈现出来的步长并不相同，在进行实际计算的过程中，可以将计算点与地形的实际点进行替换，之后便可以进行正常计算了。

3 结论

综上所述，本文主要对虚拟战场环境下，雷达的探测范围进行了研究，主要论述的是嵌入表现。在虚拟战场环境下，对雷达探测范围产生影响的主要因素便是地形，实际工作环境中，地形的复杂性会在很大程度上对雷达探测性能产生影响，因此，在对探测范围进行计算时，需要将这些可能对探测范围产生影响的因素通过计算量化的方式，在理想模型中修正，以此得到更加具有合理性与准确性的结果。本文所述的雷达模型在虚拟条件下的嵌入表现是以采样点为基础完成采样的，地形遮挡关系与高度也是在此基础上得到的，从总体上看，匹配的效果比较理想。

参考文献

[1]邱航，陈雷霆，Jim X.Chen.一种基于混合采样的雷达作用范围三维建模方法[J].电子测量与仪器学报，2010，01：10-16.

[2]王闯，徐.三维虚拟战场环境中雷达网防御范围建模计算及可视化方法[J].现代计算机（专业版），2014，04：19-23.

作者简介

王俊刚（1977-），男，山西省文水县人。硕士学位。现为海装西安局中级工程师。主要研究方向为雷达研制、生产的质量管理。

作者单位

海装西安局 陕西省西安市 710054