1.添加雷达到飞机
首先打开
MATLAB
,运行下面的
MATLAB
脚本添加场景和飞机:
%打开一个STK应用实例
uiapp = actxserver('STK10.application');
%获取STK用户界面
root = uiapp.Personality2;
%显示界面
uiapp.visible = 1;
%创建一个新场景并设定时区
root.NewScenario('open_STK');
%设置时间日期格式为UTCG
root.UnitPreferences.Item('DateFormat').SetCurrentUnit('EpSec');
root.UnitPreferences.Item('Distance').SetCurrentUnit('m');
aircraft = root.CurrentScenario.Children.New('eAircraft', 'MyAircraft');
aircraft.VO.Model.ModelData.set('Filename',
'STKData\VO\Models\Air\b-52_stratofortress.mdl');
route = aircraft.Route;
ptsArray = {37.5378,101,5000,20,5;
47.2602,30.5517,5000,20,5;
47.2602,30.5517,5000,20,5;
39.5378,14.2207,5000,20,5;};
route.SetPointsSmoothRateAndPropagate(ptsArray);
%Propagate the route
route.Propagate;
然后添加雷达:
aircraft.Children.New('eRadar','Radar1');
2.雷达简介
2.1 按照波束类型分类
(1)
脉冲雷达
(
Pulse Radar
):测距。
(2)
多普勒雷达
(
PD
)/移动目标指示器(
MTI
):探测运动物体的速度和方位。
(3)
连续波雷达
(
CW
):多普勒频率偏移或者速率探测。
(4)
激光雷达
(
LIDAR
):窄激光波束。
2.2 按照发射和接收机分类
(1)单基地雷达(Monostatic)
:发射和接收使用单一天线。
(2)双基地雷达(Bistatic)
:发射和接收各自使用单独天线。
2.3 关键概念
(1)脉冲重复频率(PRF):
每秒钟发射的脉冲数目,是
脉冲
重复间隔(
pulse repetition interval
, PRI)的倒数。脉冲重复间隔就是一个脉冲和下一个脉冲之间的时间间隔。脉冲重复频率的1/2称为
尼奎斯特频率
极限,如果多普勒频移值超过这一极限,脉冲多普勒所检出的频率改变就会出现大小和方向的伪差,称为
频率失真
。
(2)雷达截面(RCS)
:一个目标的
RCS
等于单位立体角目标在雷达接收天线方向上反射的功率(每单独立体角)与入射到目标处的功率密度(每平方米)之比。
(3)合成孔径雷达(SAR)
:合成孔径雷达是利用与目标作用相对运动的小孔径天线,把在不同位置接收的回波进行相干处理,从而获得较高分辨力的成像雷达。
3.关键雷达设置
注意
STK
雷达没有独立子类和公开的方法,因此无法在
MATLAB
中设置雷达属性,只能直接在
STK
界面中进行设置。
3.1 选择雷达类型
STK
中的雷达类型有单基地(
Monostatic
)和双基地(
Bistatic
)两种雷达:
3.2 模式选择
模式有合成孔径(
SAR)
和搜索跟踪(
Search Track
)两种,默认是搜索跟踪。
3.3 波形参数设置
波形有固定脉冲波(
Fixed PRF
)和连续波(
Continuous Wave
),默认为固定脉冲波。对于固定脉冲波,需要设置的关键参数有两个:
(1)PRF
:决定了每秒钟发射的脉冲数目。
(2)脉冲宽度(Pulse width)
对于连续波,一般设置分析模式,有:
(1)固定时间间隔(2)全局SNR
。两种分析模式。
3.4 雷达3D图形显示设置
勾选
Volume Graphics
下的
Show Volume
,将会显示雷达的波束锥面:
再勾选
show as wireframe
,将会显示线框图:
滑动下面的滑块可以调节线框图中射线的密度以及覆盖范围。
resolution
是分辨率,控制射线之间的间隔,
Point
是等分点数目,
start
和
stop
分别为起始和终止角度。
比如将雷达扫描方位角范围设置为
[-30°,30°]
:
3.5 天线设置
STK
打开雷达属性窗口,选中天线(
Antenna
)选项卡,可以查看天线类型,
STK
默认使用抛物线天线。
不同的天线类型可以产生不同的波束形状,从而得到不同的探测距离和视场角,下面列出几种常用的类型:
(1)抛物线天线(parabolic)
(2)螺旋天线(helix)
(3)偶极天线(dipole)
(4) 高斯天线
3.6 雷达指向和机身上的位置
机载雷达的默认指向是机体系(英式坐标系)的
Z
轴,要调整雷达的探测方向,可以在雷达属性窗口
Basic>Antenna>orientation
下调整天线的方位角和高低角,例如将前面的机载雷达波束中心调整为机体系(英式坐标系)的
x
轴,即将高低角设为0,这样对地探测可以改为对空探测。
发现雷达波将机头包裹住了一部分,不美观,可以设置雷达的原点往机头方向偏移一点: