应用SystemVue和STK进行虚拟飞行测试，验证雷达性能

方案

Keysight SystemVue软件与AGI STKXI具结合应用，能够创建虚拟飞行测试解决方案。W1461BPSystemVue Comms Architect作为一款电子系统级设计软件，集成了建模、仿真、参考IP、硬件生成和测量链路，提供了一个通用平台（见图2）。该平台支持系统架构师和算法开发人员开发创新的无线、航空航天、国防雷达与通信系统物理层，能够为射频、DsP和FPGA/ASIC实施提供独特的价值。W1905雷达模型库可提供不同雷达架构的基带信号处理参考模型。STK是一个基于物理学的软件几何引擎，可以精确显示和分析实际或仿真时间的陆地、海洋、天空和太空场景，包括飞行器飞行动态、地形影响和飞行器的三维雷达横截面（RCS）。

基础STK流程用于定义包含移动发射机、接收机和干扰目标的系统链路场景。然后，通过分析场景获得随时间变化的系统指标（例如距离、传播损耗、RCS、噪声带宽和接收信号强度）。几乎所有的STK功能都可以通过第三方工具控制。但是，STK软件本身没有处理通过动态环境链路传输的雷达/通信应用信号的能力。连接SystemVue和STK，可以建立包含STK动态环境链路特性的任意发射机/接收机雷达/通信系统模型。在虚拟飞行测试中，SystemVue可以建模雷达系统，包括波形生成、发射机和接收机非理想特性、DSP和射频处理、雷达后期处理，而STK可以建模飞行场景和信号路径特征（例如路径损耗、多普勒效应、飞行器方向RCS和大气损耗等）。

虚拟飞行测试实例

为了更深入地理解systemVue和STK之间的接口，以及在虚拟飞行测试中的应用，下面介绍一个歼击机出击的三维STK仿真场景。在这个实例中，假设歼击机在10000英尺高空飞行并被雷达发现。为了摆脱雷达，歼击机下降到低空进行地形跟踪飞行，但有时能够成功躲开雷达的侦测，有时不能。应用SystemVue建模的不同雷达或电子对抗设备，以及STK建模的地形、飞行器（包括三维RCS）和雷达站，相同的飞行过程可以重复数百次。

如图4所示，在systemVue中可以轻松实现自定义用户界面，从而方便地管理重复任务及复杂测量。本例中，SystemVue创建了一个雷达波形，并将波形通过发射链路传输至多个目标模型（包括干扰和增加的杂波）。然后，生成的射频波形输入到任意波形发生器中，再发送到接收机，以进行性能验证。SystemVue还可以紧密集成MATLAB、C++和HDL仿真器，因此能够在场景中轻松添加现有的雷达算法。测试得到的数据，例如拥塞模型或者干扰等，可以通过系统连接的是德科技测试仪表直接加入到仿真环境中。

灵活的API可支持定制应用程序和测量

SystemVue与STK解决方案相结合，可以快速且可重复地验证多个真实雷达系统场景。它们可以代替实际飞行测试来评测这些场景；如果实际飞行测试不可省略，它们也可以预先实施评测，以确保最有效的使用资源。

虚拟测试的部分应用：

·评测新的干扰技术或威胁

·在场景中添加多个动态发射机和目标

·支持根据定义好的条件应用各类干扰，以实现动态运行

·建模和评测交叉域效应，如自动增益控制

·包括源自商用无线网络的意外干扰

本文介绍的接口最初由商用SystemVue和STK环境提供，而后使用各自的应用编程接口（API）连接两个软件。

关于SystemVue，可以索取免费试用版本/find/eesof-systemvue-evaluation。

结论

对于雷达系统性能测试，使用实际飞行器开展大量飞行测试，无论是成本还是时间都是不现实的。SystemVue与STK软件工具之间的灵活接口使虚拟飞行测试成为可能，虚拟飞行测试现在已成为取代实际飞行测试的低成本研发验证解决方案。该解决方案支持迅速部署需要大量测量验证的算法，最大限度地减少实际运行测试，同时增强测试人员的信心，并降低测试成本。通过整合实验室虚拟测试（仿真和测试设备）与实际操作测试流程，虚拟测试的效率还能得到大幅提升。

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