AFSim仿真系统—93 高级低空雷达模型
在ALARM模型中，衰减模型主要用于模拟雷达信号在大气中的传播损失。定义一个选择‘alarm’模型的propagation_model类型，然后在WSF_RADAR_SENSOR的发射器块中使用propagation_model命令引用该模型。定义一个选择‘alarm’模型的clutter_model类型，然后在WSF_RADAR_SENSOR中使用clutter_model命令引用该模型。在WS
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https://blog.csdn.net/henggesim/article/details/145566384ALARM接口的功能
非出口版本的WSF（Weapon System Framework）可选地包含了来自空军研究实验室（AFRL）的高级低空雷达模型（ALARM）5.2版的许多功能。这些功能包括：
- 大气衰减模型
- 杂波模型
- 传播模型
注意事项
该模型仅适用于在地球表面（陆地或水面）操作的雷达，不适用于空中或太空中的雷达。
WSF与ALARM的集成
WSF会将某些值传递到ALARM环境中：
- ALARM的REFRACTIVITY值被设置为发射器的WSF earth_radius_multiplier值（WSF_RADAR_SENSOR的默认值为4/3）。
- 如果感知玩家属于“地面”或“水下”空间域（通过使用WSF_SURFACE_MOVER或WSF_SUBSURFACE_MOVER，或在平台类型定义中使用spatial_domain），则执行以下操作：
- ALARM的LAND_COVER值被设置为“水”。
- ALARM的LAND_FORM值从WSF的global_environment命令sea_state派生。
- 如果感知玩家不属于“地面”或“水下”空间域（如前所述），则执行以下操作：
- ALARM的LAND_COVER值从WSF的global_environment命令land_cover派生。
- ALARM的LAND_FORM值从WSF的global_environment命令land_formation派生。
请注意，内部的ALARM环境没有WSF那么多的地面覆盖值，因此需要进行一些映射。
附加信息
根据搜索结果，ALARM模型主要用于评估目标检测范围，考虑了环境因素如大气、地形遮蔽、杂波、多路径和电磁传播等。
ALARM衰减模型Attenuation Model
sensor ...
transmitter
attenuation earce
...
end_transmitter
...
end_sensorALARM衰减模型的选择
在发射器块中通过包含一个attenuation命令来选择ALARM衰减模型，该命令选择‘earce’模型如上。
衰减的概念
衰减是指信号强度的损失，通常以分贝（dB）为单位进行测量。这种损失可能由于多种因素而发生，例如信号在长距离传输过程中变得失真或难以辨认。在工程中，衰减通常是介质路径长度的指数函数，并且在光学和化学光谱学中被称为Beer-Lambert定律。
应用场景
在ALARM模型中，衰减模型主要用于模拟雷达信号在大气中的传播损失。这对于在地球表面操作的雷达系统尤为重要，因为大气条件会显著影响信号的传播和检测能力。通过选择合适的衰减模型，可以更准确地预测和补偿这些损失，从而提高雷达系统的性能。
ALARM杂波模型Clutter Model
选择ALARM杂波模型的方法
ALARM杂波模型可以通过以下两种机制之一进行选择：
在WSF_RADAR_SENSOR中包含一个clutter_model块，选择‘alarm’模型。
定义一个选择‘alarm’模型的clutter_model类型，然后在WSF_RADAR_SENSOR中使用clutter_model命令引用该模型。
第一种情况的示例
在雷达传感器定义中直接选择‘alarm’模型：
sensor EX_RADAR WSF_RADAR_SENSOR
transmitter
...
end_transmitter
receiver
...
end_receiver
clutter_model alarm
... parameters ...
end_clutter_model
end_sensor第二种情况的示例
首先定义一个杂波模型，然后在雷达传感器中引用它：
clutter_model EX_RADAR_CLUTTER alarm
... parameters ...
end_clutter_model
sensor EX_RADAR WSF_RADAR_SENSOR
transmitter
...
end_transmitter
receiver
...
end_receiver
clutter_model EX_RADAR_CLUTTER
end_sensor灵活性和应用
这种功能非常有用，因为它允许在不修改雷达定义的情况下更改杂波模型。这对于需要在不同环境条件下测试雷达性能的场景尤其重要。通过这种机制，可以轻松地在不同的杂波模型之间切换，以评估其对雷达性能的影响。
杂波模型的背景
杂波是雷达信号处理中一个重要的因素，它包括地面反射、海面反射、天气、建筑物、鸟类和昆虫等的回波。选择合适的杂波模型对于提高雷达的目标检测能力至关重要。
ALARM杂波模型命令
在默认情况下，WSF-ALARM接口将使用4.11.1全局环境定义global_environment来确定杂波反射率。ALARM杂波模型通常只需要以下命令：
- azimuth_angle_limit 和 azimuth_angle_increment：用于包括旁瓣杂波。
- maximum_range：用于提高运行时性能。
如果指定了reflectivity、reflectivity_delta或statistic，则反射率将由输入值定义。
命令详解
- azimuth_angle_limit <angle-value>
计算杂波返回的最大偏轴角。
与ALARM输入CLUT_AZ_WIDTH相同。
如果未指定或设置为0，模型将仅使用一个主波束样本进行计算。
默认值：0.0（使用一个主波束样本）。
- azimuth_angle_increment <angle-value>
用于计算杂波返回的方位角增量。
与ALARM输入CLUT_ANGLE_INCR相同。
如果未指定或设置为0，模型将使用方位波束宽度进行计算。
默认值：0.0（使用完整的方位波束宽度）。
- maximum_range <length-value>
计算杂波的最大范围。较短的范围减少执行时间，特别是对于使用地形高程数据（如DTED）的模拟。
与ALARM输入CLUT_MAX_RANGE相同。
默认值：两倍的计算杂波地平线范围。
- reflectivity <db-ratio-value>
当statistic设置为numerical时使用的反射率值。
与ALARM输入CLUT_REFLECTIVITY相同。
默认值：0.0
- reflectivity_delta <db-ratio-value>
关于reflectivity的增量杂波反射率值，仅在statistic设置为numerical时使用。杂波反射率在范围reflectivity ± reflectivity_delta内均匀随机分布。
与ALARM输入CLUT_DELTA_REFLECT相同。
默认值：0.0
- statistic [ mean | statistical | maximum | minimum | numerical ]
与ALARM输入CLUT_STATISTIC相同。
默认值：mean
- random_seed <integer>
仅在statistic设置为statistical或numerical且reflectivity_delta设置时使用的随机数种子。必须是大于1000的数。
与ALARM输入CLUT_SEED相同。
默认值：1234567
- sigmac <frequency-value>
杂波功率谱密度（PSD）中高斯部分的标准偏差。通常称为均方根杂波频率扩展。建议值为陆地10 Hz，海洋50 Hz。
与ALARM输入SIGMAC相同。
注意：当前未使用此输入。
- decay_constant <frequency-value>^2
杂波功率谱密度（PSD）中反平方部分的二次衰减常数。建议值为10^-6 Hz²。
与ALARM输入CLUT_DECAY相同。
注意：当前未使用此输入。
- use_legacy_data <boolean-value>
指定是否使用旧版杂波强度表。此旧表在WSF 1.7.5发布之前使用。
默认值：禁用
- use_native_terrain_masking <boolean-value>
指定是否使用本地AFSIM地形遮蔽计算，而不是ALARM的。
此命令也可以在ALARM传播块中指定；对ALARM杂波和传播遮蔽计算均有效。
默认值：禁用
这些命令提供了灵活性和控制，以便在不同的雷达操作环境中优化杂波模型的性能。
ALARM传播模型Propagation Model
选择ALARM传播模型的方法
ALARM传播模型可以通过以下两种机制之一进行选择：
在WSF_RADAR_SENSOR的发射器块中包含一个propagation_model块，选择‘alarm’模型。
定义一个选择‘alarm’模型的propagation_model类型，然后在WSF_RADAR_SENSOR的发射器块中使用propagation_model命令引用该模型。
第一种情况的示例
在雷达传感器定义中直接选择‘alarm’模型：
sensor EX_RADAR WSF_RADAR_SENSOR
transmitter
...
propagation_model alarm
... parameters ...
end_propagation_model
end_transmitter
receiver
...
end_receiver
end_sensor第二种情况的示例
首先定义一个传播模型，然后在雷达传感器中引用它：
propagation_model EX_RADAR_PROPAGATION alarm
... parameters ...
end_propagation_model
sensor EX_RADAR WSF_RADAR_SENSOR
transmitter
...
propagation_model EX_RADAR_PROPAGATION
end_transmitter
receiver
...
end_receiver
end_sensor命令详解
- propagation <boolean-value>
指定是否使用多路径传播模型。
默认值：true
与ALARM输入PROPAGATION_SW相同。
- diffraction <boolean-value>
指示是否使用球形地球/刀刃衍射模型。
默认值：true
与ALARM输入DIFFRACTION_SW相同。
- soil_moisture <real-value>
土壤中的湿度百分比[0 .. 100]。
与ALARM输入SOIL_MOISTURE相同。
- soil_moisture_fraction <real-value>
土壤中的湿度分数[0 .. 1]。
- stddev_surface_height <length-value>
与ALARM输入STDDEV_SURFACE_HEIGHT相同。
- terrain_dielectric_constant <real-value>
地形介电常数。
- epsilon_one <real-value>
与ALARM输入EPSILON_ONE相同。
- terrain_conductivity <real-value>
地形导电率。
- sigma_zero <real-value>
与ALARM输入SIGMA_ZERO相同。
- terrain_scattering_coefficient <real-value>
地形散射系数。
- roughness_factor <real-value>
与ALARM输入ROUGHNESS_FACTOR相同。
- sea_relaxation <real-value>
与ALARM输入SEA_RELAXATION相同。
- sea_wind_speed <speed-value>
与ALARM输入SEA_WIND_SPEED相同。
- water_temperature <temperature-value>
与ALARM输入WATER_TEMP相同。
- water_type [ sea | lake ]
默认值：sea
与ALARM输入WATER_TYPE相同。
这些命令提供了对传播模型的详细控制，以便在不同的环境条件下优化雷达系统的性能。通过调整这些参数，可以更准确地模拟信号在不同地形和气象条件下的传播特性。
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