摘要：随着信息化技术的飞速发展，数字化建模在工程实践的多领域中逐渐占据着重要地位，相关仿真技术也在诸多领域得到广泛应用。雷达设计领域随着信息化的不断发展，使用高效的数字化手段实现对其相关雷达在功能及性能上的模拟设计成为现行重要的验证与评估手段。通过本文的全局化数字信息化建设，不仅可以有效地实现雷达数字化设计与仿真技术体架构得以有序的展开，并可为后续方案的改进与升级提供更为有效的实施方法。
关键词：雷达数字化;设计与仿真;技术要点分析
随着计算机技术的快速进步与发展，利用高效的数字化信息计算过程实现工程问题的实践与分析已成为当前重要的手段。通过计算机的高效性应用于各个领域，其数字化的趋势在诸多的范围内已成为当前各个传统行业取得高质量发展的重要前提与方式。尤其是当前国家在不断深化改革的方案下，结合高新的信息技术手段已成为当前重要的技术手段，涉及的数字化手段也是未来重点要发展的核心技术，通过多元性的“物理信息系统”的构建，可实现其智能化信息手段得到快速有效的构建，通过仿真技术实现桥接产品实物和设计理念的分量越加重要。在雷达数字化设计与仿真的过程中，可有效地通过现代化的科学计算方法而使得其结构可根据实际的战情需求而进行详细的设计实验，在此，所采用的核心方法为通过数学建模实现雷达模型的构建，在此基础上，融合、目标、杂波、电子干扰等多元性的电磁环境而构建出较为符合实际情况的综合模型，再通过具体的数学方法进行模型的计算，仿真在设定的核心内容是以其流程化的过程而实现多要素在环境中将雷达运行中的多要素实现有机的集合，实现多个要素达到电磁环境中要素的彼此作用融合，模拟出的雷达波形参数往往更具有现实性意义。
1雷达数字化体系架构综合研究
雷达数字化设计与仿真技术在实现前，首先，应该明确所涉及的雷达其核心要点及功能，进而在开发后续的设计验证和功能仿真功能，在此操作步骤的实现是以需求为牵引的，进而在不断明确其功能的基础上实现仿真基础数据的彼此融合，随后就是以基础性的数字模型输入，在计算机的作用下而实现结果的生成、加载、配置、运行以及过程中多要素地科学化管理，最终可通过将数据和模型在彼此相互结合的作用下，以其相对可视化的图形、图像及视频进行输出并进行有效的记录，在整个的模拟过程中，往往需要将真实环境中系统性的各要素进行简化归纳，进而转化为数字模型进行对雷达设计的评估。该雷达数字化设计与仿真信息流程图如图1所示。
1.1设计与仿真技术分层模型构建
对构成雷达数字化设计的各个要素的归纳和阐述，需要依据其仿真技术不同需求而进行具体性的逻辑关系识别。采用主流型的分层模型来实现架构系统的分解与计算已成为重要的手段。在该体系架构的设计中，主要是通过基础数据层，数字模型层以及后续的平台应用层来实现系统的功能化表达。在该三个层面的组合构成中，其所具有的基础数据层的功能性表达的要点是为整个架构提供基础性的地图数据、目标、杂波以及视景等内容，在后续的应用中通过不断的模拟应用，在了解掌握真实地理环境的基础上不断地优化完善地图信息的集成，使得整个系统所具有的目标及场景中回波计算更为精确有效，并且可对其中所涉及的多元性的气象或地理环境下杂波数据进行更为精准的分析。雷达等装备模型在完成信号参数或信号波形的构成基础上而进一步强化平台层的应用，而后进行对应数字模型加载、配置、编译运行和结果评估，其次，将仿真战情配置、动态过程、装备功能、性能参数等通过动态图表等形式进行展示，并且还能结合分布式计算、GPU加速、VR以及AR方式增强平台功能，扩展应用领域，最后，完成对基础数据、数字模型和仿真战情等数据进行数据库管理。
1.2雷达设计及功能的多元化组成分析
在雷达的设计中，基础数据层所具有的功能是可以有效地为雷达数字化设计与仿真提供其过程中所需要求的基础性多元数据，在该设计方案中，主要包含的内容有地图、目标、杂波以及视景等参数，通过计算机按照某种运算规则可实现为其相关模型的设计和场景进行后续对应参数的构建与演示。在整个数字模型层中，常用到的数据包括有雷达数字化设计中的各类型基础数字化模型，涉及的模型往往是根据雷达设计中的多元性功能需求而展开的，也正是各类型的数字化建模的有效实现，使得雷达功能在包括装备模型、武器平台/目标模型和电波传播模型中有着更为广泛的应用，对于各个平台层的主要功能表现为展示、配置、运行、管理等多元性的雷达数字化设计。
1.3信息化的雷达设计及仿真分析
在雷达的全数字仿真模型建立过程中，对雷达的设计与实现往往是通过虚拟而搭建的，并且可以通过有效地仿真模型彼此间的相互作用而实现其对于各类雷达装备的功能及性能进行有效的评估与表达。在雷达设计与仿真的过程中，在有效地确保数据准确和模型功能军表现为正常的情况下，才可以实现对其雷达的运行状态进行仿真应用分析，并在此过程中实现运行引擎完成数据、数字模型的加载，生成战情，编译运行完成对战情的编译，生成运行仿真的可执行文件，在该文件的生成产过程中，可以采用分布式、GPU等技术加快文件生成结果评估，从运行得到的仿真结果中获取对雷达性能和功能的评估。在信息化雷达设计的过程中，应该注重模型参数的相互加载与配置的有效性，这样才可以保证编译运行和结果评估较为准确，否则难以保证结果的精确度，在完成上述步骤的基础上，分别通过战情视景、动画视景和装备与图形视景可实现对其所要设计的雷达仿真场景进行更精确的动态参数的动态调整，使其切实符合实际情况。
2雷达系统设计与实施过程分析
在雷达进行数字化设计与仿真的过程中，除了进行物理表现上的要素分析外，还应该注重系统软件的运行与计算机环境的软件兼容性问题，需要对基础数据进行数字化编码，使其切实可适应与雷达仿真中软件系统对地理图像数据、目标信息数据、地海气象杂波信息数据以及图像与三维视频模型数据的需要，对于该类数据往往是通过专业化的软件进行分析，数字化模型是雷达装备、雷达目标、雷达杂波、雷达对抗以及其他与雷达进行信号相互作用实体的数字化建模，并将其过程中的多元要素基于软件开发工具定制开发。雷达数字化设计与仿真系统的数字化应用方案不仅可以最大程度地降低设计费用、缩短周期，同时其所涉及的性能优化也会更高效而且提高效能。通过全局性的数字化设计验证与评估使得雷达数字化建设将会更为科学有序的发展，同时也为技术提升与升级提供了先决基础。应用平台层是雷达数字化设计与仿真技术体系的顶层，是能够加载、配置、仿真、展示、评估雷达模型的设计与仿真系统的顶层，其编程语言同数字模型相同，一般采用C，C++或M语言，在Qt或Matlab及Simulink环境下开发。
3结语
通过对雷达数字化设计与仿真技术进行常规性的框架分析与研究，而后以两个大的层次分别阐述了雷达设计中的功能组成和信息流程，并对其详细的仿真与设计过程进行综合性分系统架构分析。通过本文的阐述及相关分析，希望可以为相关雷达设计与仿真系统的研究人员提供实践参考经验。
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作者:金亮 王心宇 单位:航空工业西安飞机工业集团有限公司
