基于空战机理的雷达仿真模型可信度评估方法

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.23-FZ0854

摘要/Abstract

摘要：

在现代空战仿真中，雷达仿真模型的可信度至关重要。基于仿真模型校核、验证与确认(VV&A)理论，设计了一套经过裁剪的更适合工程应用的仿真模型可信度评估 方法。分析了中远距空战和近距空战中的雷达使用机理，分析空战仿真系统对雷达模型的需求，建立了评估指标体系，提出了基于JS散度的可信度量化评估 方法，进一步丰富了基本方法库。设计了测试用例，完成了仿真测试和可信度评估，评估结果与主观预期相符，验证了该方法的有效性。

关键词: VV&A, 空战机理, 雷达仿真, 指标体系, JS散度, 可信度评估

Abstract:

In modern air combat simulation, the reliability of radar simulation model is very important. Based on simulation model VV&A theory, a cropped and suitable for engineering applications simulation model reliability evaluation method is proposed. Based on the analysis of radar use mechanism in medium and long range air combat and short range air combat is analyzed,, the requirement of radar model in air combat simulation system, the evaluation index system is established, and the reliability quantification method based on JS dispersion is proposed, which further enriches the base of basic method. The test case is designed, the simulation test and the reliability evaluation are carried out. The evaluation result is consistent with the subjective expectation, and the validity of the evaluation method is verified.

Key words: VV&A, air combat mechanism, radar simulation, indicator system, JS dispersion, reliability evaluation

中图分类号:

TP391

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图/表 9

图 1

表 1

图 2

表2

表3

图 3

图 4

表4

表 5

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量化可信度	评定等级
0.9≤α＜1.0	优
0.7≤α<0.9	良
0.6≤α<0.7	中
α<0.6	差

k取值	JS散度	可信度标准值
0	0	1
0.1	0.474 0	0.909 1
0.5	0.190 9	0.666 7
1.0	0.311 3	0.500 0
2.0	0.459 1	0.333 3
4.0	0.610 0	0.200 0
10.0	0.774 3	0.090 9

评估指标体系				量化评估方法
类	一级子项	二级子项	三级子项	量化评估方法
功能完整度	指令控制	开关机	开机功能	0-1打分法
		开关机	关机功能
		量程控制	量程可调
	工作模式设置及响应	工作模式设置	准备模式设置
			RWS模式设置
			TAS模式设置
			STT模式设置
		工作模式指令响应	RWS模式功能
			TAS模式功能
			STT模式功能
			ACM模式功能响应
	天线及波束扫描	天线扫描中心设置	天线方位扫描中心设置
		天线扫描中心设置	天线俯仰扫描中心设置
		天线扫描范围设置	天线方位扫描宽度设置
		天线扫描范围设置	天线俯仰扫描行数设置
	交互仿真	记忆跟踪	记忆跟踪能力测试
		测速能力设置	速度门限
		测速能力设置	测速范围
		半球模式控制	前半球模式测试
			后半球模式测试
			自动模式测试
性能准确度	探测性能	最远探测距离	RCS-5 m²目标迎头探测距离	均值方差对比法
			RCS-5 m²目标尾后探测距离
			RCS-0.1 m²目标迎头探测距离
			RCS-0.1 m²目标尾后探测距离
		探测角域	方位角角域	JS散度法
		探测角域	俯仰角角域	JS散度法
	测量及跟踪性能	探测距离精度	探测距离精度	相对误差法
		跟踪能力	最大跟踪目标数	相对误差法
		跟踪能力	测角精度	相对误差法

	均值μ	方差σ²
仿真值	228.6	15.1
实测值	254.7	17.2

评估指标体系				测试结果	评估结果
类	一级子项	二级子项	三级子项	测试结果	评估结果
性能准确度	探测性能	最远探测距离	RCS-5 m²目标迎头探测距离	均值方差对比法结果为10.16%	0.898 4
			RCS-5 m²目标尾后探测距离	均值方差对比法结果为11.06%	0.889 4
			RCS-0.1 m²目标迎头探测距离	均值方差对比法结果为9.63%	0.903 7
			RCS-0.1 m²目标尾后探测距离	均值方差对比法结果为17.34%	0.826 6
		探测角域	方位角角域	JS散度计算结果0.075 4，四次拟合可信度为0.857 2	0.857 2
		探测角域	俯仰角角域	JS散度计算结果0.148 8，四次拟合可信度为0.732 3	0.732 3
	测量及跟踪性能	探测距离精度测试	探测距离精度测试	相对误差为15.83%	0.841 7
		跟踪能力测试	最大跟踪目标数测试	最大跟踪数量与实装一致	1
		跟踪能力测试	测角精度测试	相对误差为15.70%	0.843 0