In unserem früheren White Paper zur Phase 1 der Verbesserung des F-16C- und F/A-18C-Radars haben wir Fortschritte bei der Berechnung der Erfassungsreichweite auf der Grundlage der Impulsfolgefrequenz (PRF), der durchschnittlichen Sendeleistung, der Rauschzahl des Empfängers, der Antennenfläche und des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) erläutert. Ihr könnt dieses White Paper hier finden:
Eagle_Dynamics_Radar_White_Paper_v1 (digitalcombatsimulator.com)
In der Phase 2 der Aktualisierung des Radar-Modells werden wir folgende Punkte berücksichtigen:
Schwankung des Ziel-RCS: Reale Ziele haben komplexe Formen, und ihre linearen Größen sind oft größer als die Radarwellenlänge. Das bedeutet, dass sich Radarrückmeldungen von verschiedenen Teilen der Flugzeugzelle je nach ihrer relativen Phase addieren oder auslöschen können, was zu Schwankungen des RCS (deutsch: Radarquerschnitts) führt. In unserem Ansatz ist der RCS während der Verweilzeit annähernd konstant, ändert sich aber von Verweilzeit zu Verweilzeit zufällig gemäß einer Exponentialverteilung (dieser Ansatz ist als Swerling-Fall-I-Modell bekannt). Dies führt zu einer nicht konstanten Erfassungsreichweite und Zielerfassungswahrscheinlichkeit.
Variabilität des Rauschens: Die Erkennungswahrscheinlichkeit hängt auch vom Rauschpegel, seiner Variabilität und der Anzahl der kohärenten Verarbeitungsintervalle (CPI) pro Verweilzeit ab. Da sich der Rauschpegel ständig ändert, kann das Ziel in einem bestimmten CPI erkannt werden oder auch nicht. Ein Beispiel: Im HPRF-RWS-Modus gibt es drei CPIs pro Verweilzeit, und für eine erfolgreiche Entfernungsmessung sollte das Ziel in allen drei CPIs erkannt werden. Natürlich ist die Wahrscheinlichkeit der Erkennung in allen drei CPIs geringer als die Wahrscheinlichkeit der Erkennung in einem von drei CPIs oder in drei von acht CPIs (wie im MPRF-Modus). Im HPRF-Geschwindigkeitssuchmodus ersetzt die Post-Detection-Integration (PDI) das Frequency Modulation Ranging (FMR). In diesem Modus werden die Signale von drei CPIs summiert, um Rauschschwankungen zu verringern und damit die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen zu minimieren. Dies ermöglicht eine niedrigere Schwellenempfindlichkeit und einen größeren Erfassungsbereich, ohne die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen zu erhöhen.
Modusspezifische Reichweite und Doppler-Auflösung: Eng beieinander liegende Ziele können unter Umständen nicht einzeln aufgelöst werden und werden dann als ein einziges Ziel angezeigt. Die von solchen Zielen zurückgeworfene Energie kann in einen einzigen Dopplerbereich fallen und zu einer Erkennung in größeren Entfernungen führen. Die Geschwindigkeitsauflösung hängt von der CPI-Dauer ab. So ist die Auflösung im HPRF-Modus mit drei CPI pro Verweildauer besser als im MPRF-Modus mit acht CPI pro Verweildauer (die Verweildauer ist konstant, also sind die CPI kürzer). Im RAID-Modus können bis zu vier CPIs zu einem einzigen zusammengeführt werden, wodurch sich die Geschwindigkeitsauflösung um das Vierfache erhöht. Der RWS-HPRF-Modus verwendet eine lineare Frequenzmodulation für die Entfernungsmessung und hat eine schlechte Entfernungsauflösung (in der Größenordnung von 2 NM, die sich im RAID-Modus um das Vierfache verbessert). Im MPRF-Modus wird die Entfernungsauflösung durch die Größe des Entfernungsbins definiert und ist immer gleich 150 Meter.
Atmosphärischer Ausbreitungsverlust: Die Atmosphäre absorbiert Funkwellen proportional zu ihrer Dichte. Daher ist der Erfassungsbereich in größeren Höhen größer als in niedrigeren Höhen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Änderungen der Phase 2 eine realistischere Simulation der Radarerkennungswahrscheinlichkeiten mit variableren Erkennungsbereichen, minderwertigde/fehlerhaften Erkennungen, genaueren RCS-Effekten und der Modellierung von Radarmodi ermöglichen.
In Phase 3 werden wir uns auf Falschziele, Look-Down-Leistung und eine verbesserte Modellierung des Single-Target-Track-Modus (STT) konzentrieren.
