规划地形上的雷达网覆盖范围
此示例显示了如何使用地形传播模型规划雷达网络。为包含五个候选单站雷达站点的区域导入DTED 1级地形数据。雷达方程用于确定是否可以检测到目标位置，其中使用Longley Rice pro或分页模型或地形综合粗糙地球模型™ （泰勒姆）™). 选择最好的三个地点来探测地面以上500米处的目标。更新场景以模拟地面以上250米处的目标。显示两种场景的雷达覆盖图。
此示例需要天线工具箱™ 和雷达工具箱。
进口地形数据
在美国科罗拉多州的博尔德周围进口DTED格式地形数据。地形文件从美国地质调查（USGS）中提供的“SRTM VOID填充”数据集下载。该文件是DTED-1格式，并具有约90米的采样分辨率。单个DTED文件定义了一个跨度和经度跨越1度的区域。
dtedfile=“n39_w106_3arc_v2.dt1”;归因=“SRTM 3秒分辨率。从美国地质调查中提供的数据。”；添加自定义地形(“南伯德”，dtedfile，......“归因”，归因）
使用导入的地形打开站点查看器。使用高分辨率卫星地图图像进行可视化需要互联网连接。
查看器= SiteViewer（“地形”那“南伯德”);
显示候选雷达站点
该地区西面为山区，东面为平坦地区。将在平坦地区放置雷达，以探测山区上方的目标。确定五个放置雷达的候选位置，并在地图上显示。选择候选位置与居住区以外地图上的局部高点相对应.
在每个位置创建连接的发射器和接收器站点以模拟单体雷达，其中雷达天线被假定在地面10米处。
名字=“雷达站点”+（1:5）；rdrlats=[39.605539.648139.701539.746939.8856]；rdrlons=[-105.1602-105.1378-105.1772-105.2000-105.2181]；%创建与雷达相关的发射机站点rdrtxs=txsite(“姓名”，姓名，......“天线高度”10，......“纬度”，rdrlats，......“经度”，rdrlons）；％创建与雷达相关的接收器站点rdrrxs=rxsite(“姓名”，姓名，......“天线高度”10，......“纬度”，rdrlats，......“经度”，rdrlons）；％显示雷达变送器站点显示（rdrtxs）；
缩放和旋转地图以查看候选雷达站点周围的三维地形。选择一个场地以查看位置、天线高度和地面高程。
设计单体雷达系统
设计一个基本的单站脉冲雷达系统，用于检测距离雷达35000米、距离分辨率为5米、雷达散射截面（RCS）为0.1平方米的非波动目标。期望的性能指标是检测概率（Pd）为0.9，虚警概率（Pfa）1e-6以下。假设雷达可旋转，并在所有方向上支持相同的天线增益，其中天线增益对应于高度定向的天线阵列。金宝app
pd=0.9；%发现概率pfa=1e-6；误报的％概率最大范围=35000；%最大无歧义范围（m）rangeres=5；%所需距离分辨率（m）tgtrcs = .1;％所需的目标雷达横截面（m ^ 2）
使用脉冲集成以减少雷达接收器的所需SNR。使用10个脉冲并计算检测目标所需的SNR。
numpulses=10；snrthreshold=albersheim（pd、pfa、numpulses）；％单位：DBdisp（snrthreshold）;
4.9904
假设高度定向的天线阵列定义雷达中心频率和天线增益。
fc=10e9；％发射器频率：10 GHzantgain = 38;%天线增益：38分贝c = physconst（“光速”); λ=c/fc；
使用雷达方程计算雷达发射机所需的峰值脉冲功率（瓦特）。
pulsebw = c /（2 * rangeres）;PulseWidth = 1 / Pullbw;PTX = RADAREQPOW（Lambda，Maxrange，Snrthreshold，PlaysWidth，......'rcs'，tgtrcs，'获得'，安防）;DISP（PTX）
3.1521E + 05
定义目标位置
定义包含2500个位置的栅格，以表示感兴趣区域中移动目标的地理位置范围。感兴趣的区域在纬度和经度上都跨越0.5度，包括西部的山脉以及雷达站点周围的一些区域。目标是探测西部山区的目标。
%定义感兴趣的区域拉特利姆=[39.54]；隆利姆=[-105.6-105.1]；％定义感兴趣区域的目标位置网格TGTLATV = LINSPACE（Latlims（1），Latlims（2），50）;tgtlonv = linspace（lonlims（1），lonlims（2），50）;[tgtlons，tgtlats] = meshgrid（tgtlonv，tgtlatv）;tgtlons = tgtlons（:);tgtlats = tgtlats（:);
计算目标位置的最小、最大和平均地面高程。
%创建与目标位置对应的站点临时数组并查询地形z =高度（Txsite（“纬度”，tgtlats，“经度”，tgtlons）；[Zmin，Zmax]=界（Z）；Zmean=平均值（Z）；disp(“地面海拔（米）：min max平均值”+纽诺+......" "+圆形（Zmin）+" "+圆形（zmax）+" "+圆形（Zmean））
地面海拔（米）：Min MAX平均值1257 3953 2373
目标高度可以参考平均海平面或地面水平来定义。使用地面水平作为参考，并定义500米的目标高度。
%地面以上的目标高度（m）tgtalt=500；
将兴趣区域显示为地图上的纯绿色区域。
查看器.Name =.“雷达覆盖感兴趣区域”；regionData=传播数据（tgtlats，tgtlons，“区域”，（大小（tgtlats）））;轮廓（RegionData，'陈旧'错误的“颜色”那“绿色”那“级别”,0)
根据地形计算目标位置的信噪比
雷达方程包括自由空间路径损耗，并具有附加损耗参数。使用地形传播模型预测地形上的附加路径损耗。使用地形综合粗糙地球模型™ （泰勒姆）™) 从Alion Science获得，如果可用，或者使用Longley Rice（又名ITM）模型™ 支持高达1000 GHz的频率，而Longley Rice的有效频率高达20 GHz。计算总附加损耗，包括从雷达传播到目标，然后从目标传播回接收器。金宝app
%使用TIREM或Longley Rice创建地形传播模型tiremloc = tiremsetup;如果~isempty（tiremloc）pm=传播模型('tirem');其他的PM =传播模型（'Longley-ey');结尾由于地形和雷达和目标之间的返回距离，％计算额外的路径损耗[l，ds] =螺旋桨浮动，pm，rdrtxs，rdrrxs，tgtlats，tgtlons，tgtalt）;
使用雷达方程来计算从每个目标反射的信号的每个雷达接收器处的SNR。
%计算所有雷达和目标的信噪比numtgts=numel（TGTLTS）；numrdrs=numel（rdrtxs）；rawsnr=0（numtgts，numrdrs）；为了tgtind=1:numtgts为了rdrind=1:numrdrs rawsnr（tgtind，rdrind）=雷达需求信噪比（λ，ds（tgtind，rdrind），Ptx，脉冲宽度，......'获得'，antgain，'rcs'，tgtrcs，“损失”，L（tgtind，rdrind））；结尾结尾
优化雷达覆盖范围
如果雷达接收器SNR超过上面计算的SNR阈值，则检测目标。考虑雷达网站的所有组合，并选择产生最高次数的三个站点。将SNR数据计算为任何所选雷达站点的接收器中的最佳SNR。
bestsitenums=HelperOptimizerDarSites（RAWSR，snrthreshold）；snr=max（RAWSR（：，bestsitenums），[]，2）；
显示雷达覆盖范围，显示信噪比符合检测目标所需阈值的区域。选择最佳覆盖范围的三个雷达站点使用红色标记显示。
覆盖面图显示北部，东方和南侧的直边，对应于感兴趣区域的限制。覆盖图假设雷达可以在所有方向上旋转并产生相同的天线增益，并且雷达可以同时传输和接收，使得没有最小覆盖范围。
覆盖地图的西边缘有锯齿状部分，覆盖区域受到地形影响的限制。西边缘的平滑部分受到雷达系统设计范围（35000米）的限制。
%使用红色标记显示选定的雷达站点查看器.Name =.“雷达覆盖范围”；clearMap（查看器）显示（rdrtxs（最佳站点）%测绘雷达覆盖范围RDRDATA =传播数据（TGTLATS，TGTLONS，“snr”，SNR）;Legendtitle =.“snr”+纽诺+（dB）；等高线（RDATA，......“级别”，snrthreshold，......“颜色”那“绿色”那......“Legendtitle”，legendTitle）
改变整合的脉冲数
上述分析基于集成10个脉冲的系统优化了雷达发射机功率和站点位置。现在，研究系统不同运行模式对雷达覆盖范围的影响，其中需要集成的脉冲数是不同的。计算不同脉冲数下检测目标所需的SNR阈值。
％计算对应于不同数量的脉冲的SNR阈值numpulses = 1:10;Snrthresholds =零（1，磁性（Numpuls））;为了k = 1：磁性（numpuls）snrthresholds（k）= albersheim（pd，pfa，numprumses（k））;结尾%绘制SNR阈值与要积分的脉冲数绘图（numpulse、snrthresholds、，' - *')头衔(“检测所需的雷达接收机信噪比”)xlabel(“整合的脉冲数”)伊拉贝尔(“信噪比（dB）”)网格在…上;
显示对应于几个不同数量的脉冲进行集成的SNR阈值的雷达覆盖图。增加要积分的脉冲的数量降低所需的SNR，因此产生更大的覆盖区域。
%显示最佳站点查看器.Name =.“多个SNR阈值的雷达覆盖范围”；show（rdrtxs（bestsitenums））colors=jet（4）；colors（4，：）=[0 1 0]；等高线（rddata，......“级别”，snrthresholds（[1 2 5 10]），......“颜色”，颜色，......“Legendtitle”，legendTitle）
更新目标高度
更新场景，使目标位置高于地面250米，而不是500米。重新运行与上述相同的分析，以选择三个最佳雷达站点并可视化覆盖范围。新的覆盖地图显示，降低目标的可见性也会降低覆盖面积。
%目标离地高度（m）tgtalt=250；[L，ds]=helperPathlossOverTerrain（pm，rdrtxs，rdrrxs，TGTLAT，tgtlons，tgtalt）；%计算所有雷达和目标的信噪比numrdrs=numel（rdrtxs）；rawsnr=0（numtgts，numrdrs）；为了tgtind=1:numtgts为了rdrind=1:numrdrs rawsnr（tgtind，rdrind）=雷达需求信噪比（λ，ds（tgtind，rdrind），Ptx，脉冲宽度，......'获得'，antgain，'rcs'，tgtrcs，“损失”，L（tgtind，rdrind））；结尾结尾%选择3个雷达站点的最佳组合bestsitenums=HelperOptimizerDarSites（RAWSR，snrthreshold）；snr=max（RAWSR（：，bestsitenums），[]，2）；%显示最佳站点查看器.Name =.“雷达覆盖范围”;ClearMap（查看者）;Show（RDRTXS（Bestsitenums））%测绘雷达覆盖范围RDRDATA =传播数据（TGTLATS，TGTLONS，“snr”，信噪比）；轮廓（RDATA，......“级别”，snrthreshold，......“颜色”那“绿色”那......“Legendtitle”，legendTitle）
显示多个SNR阈值的雷达覆盖图。
%显示最佳站点查看器.Name =.“多个SNR阈值的雷达覆盖范围”;show（rdrtxs（bestsitenums））轮廓（rdrdata，......“级别”，snrthresholds（[1 2 5 10]），......“颜色”，颜色，......“Legendtitle”，legendTitle）
结论
设计了一种单站雷达系统，用于探测雷达散射截面（RCS）为0.1平方米的非起伏目标距离高达35000米。从五个候选站点中选择雷达站点，以优化感兴趣区域的探测数量。考虑了两个目标高度：地面以上500米和地面以上250米。覆盖地图表明雷达和目标之间视线可见性的重要性为了实现探测。第二种情况导致目标更接近地面，因此更可能被雷达阻挡视线。这可以通过旋转地图查看地形来看到，其中非覆盖区域通常位于山区的阴影区域。
通过关闭站点查看器清理并删除导入的地形数据。
关闭（查看器）删除自定义地形(“南伯德”）
您还可以从以下列表中选择网站：
