雷达飞行器对抗仿真分析

1 仿真验证与结果分析

为验证仿生隐匿轨迹相较于传统最优轨迹在对抗场景中的性能优势，本章构建了一套完整的雷达-飞行器对抗仿真系统。仿真框架涵盖X波段脉冲多普勒雷达的信号处理链路（含CFAR检测与卡尔曼滤波跟踪）、飞行器的运动学约束模型，以及基于深度强化学习的仿生轨迹生成策略。通过设置对比实验组（传统Bang-Bang最优轨迹），从雷达探测概率、跟踪误差、暴露时间等多个维度量化评估两种轨迹的隐匿效能。

1.1 仿真设置

1.1.1 对抗场景设定

考虑一个典型的对空监视场景：一部地面X波段脉冲多普勒雷达对低空入侵目标进行搜索与跟踪，一架载人飞行器采用仿生隐匿轨迹（参考鸟类飞行特性）穿越雷达探测空域。雷达部署于坐标原点(0,0,0)，飞行器起始位置为(20, 10, 0.5) km（东北天坐标系），目标位置为(80, 30, 0.8) km。为验证仿生轨迹的效能，设置对比组：飞行器采用传统时间最优的Bang-Bang控制轨迹（最大过载机动）。

雷达工作参数设置为：载频10 GHz（X波段），峰值功率50 kW，脉冲重复频率PRF=2 kHz，脉宽τ=1 μs，天线增益35 dB，系统噪声系数3 dB。雷达采用脉冲多普勒处理体制，具备动目标检测能力。

1.1.2 雷达模型

（1）信号模型与检测处理

雷达发射线性调频信号，波形表达式为：