Xây dựng biểu thức toán mô tả phân bố nhiễu trong các vùng biển Việt Nam

Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. N. Anh, P. V. Hùng, N. M. Cường, “Xây dựng biểu thức toán vùng biển Việt Nam.” 60 XÂY DỰNG BIỂU THỨC TOÁN MÔ TẢ PHÂN BỐ NHIỄU TRONG CÁC VÙNG BIỂN VIỆT NAM Phùng Ngọc Anh1*, Phạm Văn Hùng2, Nguyễn Mạnh Cường2 Tóm tắt: Đối với ra đa biển, để đánh giá được các chỉ tiêu chất lượng phát hiện mục tiêu, đặc biệt là trong điều kiện nhiễu biển, điều kiện tiên quyết là phải xây dựng được mô hình thống kê của mục tiêu và nhiễu. Biển Việt Nam trải dài từ Bắc vào Nam với các điều kiện khí hậu, thời tiết, điều kiện khí tượng thủy văn khác nhau, do đó, trạng thái biển [1, 2] cũng rất khác nhau theo từng khu vực, từng mùa. Bài báo thu thập thống kê các điều kiện khí tượng thủy văn của các vùng biển Việt nam, xử lý dữ liệu, đánh giá tổng quát điều kiện biển Việt nam theo mùa và theo vùng. Trên cơ sở đó, xây dựng biểu thức toán học mô tả phân bố nhiễu trong các vùng biển Việt nam ứng với các đài ra đa mới đang sử dụng ở các băng tần khác nhau. Kết quả này làm cơ sở để đánh giá chỉ tiêu chất lượng phát hiện của các ra đa đang hoạt động tại các vùng biển khác nhau, theo từng mùa khác nhau của biển Việt Nam. Từ khóa: Ra đa, Ra đa hải quân, Nhiễu biển, Phân bố K. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các ra đa hoạt động trong môi trường biển luôn bị ảnh hưởng của tín hiệu phản xạ từ mặt biển, đó là nhiễu biển. Nhìn chung, nhiễu từ mặt biển là tín hiệu không mong muốn và làm giảm chất lượng làm việc của ra đa. Nhiễu biển thay đổi theo trạng thái của mặt biển, đặc biệt khi biển động, nhiễu biển sẽ có cường độ rất lớn và làm tăng xác suất báo động lầm, giảm khả năng phát hiện của ra đa. Trong các nghiên cứu trước đây [1, 2, 3], chủ yếu là các nghiên cứu từ các mô hình thực nghiệm, người ta phân ra nhiễu biển chủ yếu thuộc 2 nhóm chính: nhiễu phân bố Gauss và nhiễu không Gauss. Mô hình nhiễu Gauss chủ yếu được áp dụng cho các đài ra đa có độ phân giải thấp, góc chiếu xạ lớn. Khi độ phân giải mục tiêu được tăng lên, góc chiếu xạ nhỏ (dưới 10 độ) thì mô hình nhiễu biển phù hợp hơn là mô hình nhiễu không Gauss, các mô hình điển hình như Log-Normal, Weibull và mô hình thích hợp hơn cả là phân bố K [7]. Các nghiên cứu trước đây đều tập trung phân tích đánh giá ảnh hưởng của nhiễu đối với các đài ra đa băng X [1, 2, 7, 8] dải tần từ 8-12 GHz, đặc biệt trong [5], thống kê thực nghiệm nhiễu biển cho ra đa băng S đã cho chúng ta một kết quả có thể áp dụng trong cho các đài ra đa dải tần từ 1-5 GHz phù hợp với các nghiên cứu lý thuyết trước đó. Trong bài báo này, chúng tôi phân tích một số điều kiện biển Việt Nam, đồng thời, đưa ra mô hình toán học của phân bố nhiễu tương ứng với các điều kiện biển đó với các đài ra đa đang được sử dụng trong việc phát hiện mục tiêu cảnh giới bờ hiện nay, bao gồm các ra đa băng S (3.05GHz) và ra đa băng X (9.4GHz). 2. ĐIỀU KIỆN BIỂN VIỆT NAM VÀ CÁC MÔ HÌNH NHIỄU BIỂN 2.1. Đặc điểm cơ bản về điều kiện biển Việt Nam Vào mùa hạ, sóng gió do ảnh hưởng của địa hình nên chế độ giữa hai miền có khác nhau. Ở Việt Nam, mùa hạ là thời kì gió mùa tây nam hoạt động. Do điều kiện địa hình nên ở phía bắc, hướng sóng thịnh hành là hướng nam hoặc đông nam; Còn ở phía nam, hướng sóng chủ yếu là tây nam: Tần suất và cường độ của sóng ở phía nam mạnh hơn ở phía bắc. Thời gian hoạt động của từng đợt gió mùa tây nam ngắn, trung bình 3 - 4 ngày, có khi 5 - 7 ngày. Nhìn chung, sóng gió trong mùa hạ không ổn định vì mùa này thường có bão. Vào mùa đông, sóng gió giữa ngoài khơi và vùng ven bờ có sự đồng nhất; Nhưng vào mùa hạ, sóng gió giữa ngoài khơi và vùng ven bờ ít quan sát thấy có sự đồng nhất. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 61 Hình 1. Độ cao sóng trung bình (trái) và trạng thái biển (phải) tương ứng vùng biển Bạch Long Vĩ. Hình 2. Độ cao sóng trung bình (trái) và trạng thái biển (phải) tương ứng vùng biển Hòn Dấu. Theo số liệu thống kê [4], vùng biển Quảng Ninh - Thanh Hóa, hướng gió thịnh hành là hướng nam đến đông nam. Độ cao song trung bình 0,50 – 0,75m, sóng cao nhất 3,0 – 3,5m. Khi có bão lớn, độ cao sóng có thể đạt 5,0 – 6,0m. Ngoài khơi vịnh Bắc Bộ, ở Bạch Long Vĩ đã đo được độ cao sóng khoảng 7m. Vùng biển từ Ninh Thuận – Cà Mau (Côn Đảo), từ tháng 5 đến tháng 9, gió thịnh hành từ tây đến tây nam. Độ cao sóng trung bình 0,75 – 1,25m, sóng cao nhất 2,5 – 3,0m. Khi bão, sóng có thể lớn hơn. Hình 3. Độ cao sóng trung bình (trái) và trạng thái biển (phải) tương ứng vùng biển Côn Đảo. 2 4 6 8 10 12 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Th¸ng § é ca o sã n g tr u n g b ×n h ( H rm s) §é cao sãng ®¶o B¹ch Long VÜ §é cao sãng TB lóc 7h §é cao sãng TB lóc 13h §é cao sãng TB lóc 19h 2 4 6 8 10 12 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 Th¸ng T r¹ n g t h ¸ i b iÓ n Tr¹ng th¸i biÓn §¶o B¹ch Long VÜ Tr¹ng th¸i biÓn lóc 7h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 13h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 19h 2 4 6 8 10 12 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Th¸ng § é ca o sã n g tr u n g b ×n h ( H rm s) §é cao sãng ®¶o Hßn DÊu §é cao sãng TB lóc 7h §é cao sãng TB lóc 13h §é cao sãng TB lóc 19h 2 4 6 8 10 12 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Th¸ng T r¹ n g t h ¸ i b iÓ n Tr¹ng th¸i biÓn §¶o Hßn DÊu Tr¹ng th¸i biÓn lóc 7h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 13h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 19h 2 4 6 8 10 12 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 Th¸ng § é ca o s ãn g t ru n g b ×n h ( H rm s) §é cao sãng ®¶o C«n §¶o §é cao sãng TB lóc 7h §é cao sãng TB lóc 13h §é cao sãng TB lóc 19h 2 4 6 8 10 12 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Th¸ng T r¹ n g t h ¸ i b iÓ n Tr¹ng th¸i biÓn §¶o C«n §¶o Tr¹ng th¸i biÓn lóc 7h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 13h Tr¹ng th¸i biÓn lóc 19h Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. N. Anh, P. V. Hùng, N. M. Cường, “Xây dựng biểu thức toán vùng biển Việt Nam.” 62 Đối với các điều kiện biển, một tham số quan trọng cần quan tâm chính là trạng thái biển. Theo [13], trạng thái biển là thuật ngữ chỉ trạng thái của biển, hoặc chỉ sự gồ ghề của bề mặt biển, được xác định theo chiều cao của các con sóng lớn nhất. Các cấp độ và tính chất trạng thái biển được mô tả rõ trong [1, 2]. Độ cao sóng biển hrms có mối liên hệ với trạng thái biển Sstate theo biểu thức: ℎ ≈ 0.025 + 0.046 . (1) Hay : ≈ ℎ − 0.025 0.046 /. (2) Từ các biểu thức (1, 2), ta có thể dễ dàng chuyển đổi các trạng thái biển tương ứng với độ cao sóng biển sau khi đã trung bình hóa theo các tháng trong năm. Các hình (1, 2, 3) biểu diễn các trạng thái biển tương ứng với các tháng trong năm, dựa trên mô hình thực nghiệm về quan hệ giữa trạng thái biển và độ cao sóng [13]. Độ cao sóng trung bình trong các tháng 4 ÷ 8 (mùa mưa) thường cao hơn trong các tháng còn lại. Trong các tháng mùa mưa, trạng thái biển trung bình tại đảo Bạch Long Vĩ ở trạng thái 6, tại đảo Hòn Dấu là trạng thái 5. Các tháng còn lại, tại đảo Bạch Long Vĩ và đảo Hòn Dấu trạng thái biển trung bình được xác định là trạng thái 4. 2.2. Các mô hình thống kê nhiễu biển Như đã biết [1, 2], nhiễu đồng nhất, biên độ có phân bố thống kê Rayleigh, khi sử dụng tín hiệu nhảy tần từ xung đến xung với bước nhảy nhỏ nhất bằng dải thông của xung, thì chúng không tương quan (tức là độc lập thống kê) từ xung đến xung. Vì vậy, chúng ta có thể lấy nhiều mẫu độc lập của công suất tại chỗ khi thời gian thay đổi không đáng kể, trung bình hóa các giá trị này và thu được ước lượng của công suất tại chỗ x. Bằng cách phân tích theo quy luật số lớn chúng ta có thể đo được các thành phần độc lập của x. Và từ đây có thể tính được mô hình mật độ phân bố xác suất của x là Wc(x). Tùy theo điều kiện môi trường và trạng thái mặt biển mà nhiễu biển thuộc vào một trong hai loại: phân bố Gauss hoặc phân bố K. Phân bố Gauss được áp dụng cho trường hợp ra đa có độ phân giải thấp, tương ứng với khi trên mỗi thể tích phân biệt (mỗi cell cự ly- phương vị-góc tà, 0,5cτx × β0,5 × ε0,5 với c là vận tốc ánh sáng 3x108 m/s, τx độ rộng xung con, β0,5 độ rộng búp sóng ngang mức 0,5 công suất và ε0,5 là độ rộng búp sóng đứng mức 0,5 công suất) của ra đa bao gồm một số rất lớn các tán xạ độc lập có biên độ tương đương nhau khiến tín hiệu tổng hợp nhiễu biển phản xạ từ mỗi thể tích phân biệt của mặt biển về máy thu ra đa thuộc quá trình ngầu nhiên phân bố chuẩn – mô hình Gauss. Công suất tại chỗ của nhiễu có phân bố Rayleigh. Nhiễu biển loại mô hình thống kê Gauss thường áp dụng trong điều kiện biển gợn sóng êm đềm. Nếu E là cường độ tín hiệu phản xạ từ nhiễu biển, theo [1, 2] hàm mật độ phân bố xác suất biên độ : () = 2 (− ) (3) Và hàm mật độ phân bố xác suất theo công suất tín hiệu z = E2: () = 1 (− ) (4) Với x = pc, là công suất tại chỗ trung bình của nhiễu. Phân bố K là một trong các phân bố không Gauss được áp dụng cho trường hợp ra đa có độ phân giải cao tương ứng với khi trên mỗi thể tích phân biệt của ra đa chỉ bao gồm Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 63 một số ít các tán xạ độc lập khiến tín hiệu tổng hợp nhiễu biển phản xạ từ mỗi thể tích phân biệt của mặt biển về máy thu ra đa có sự thăng giáng lớn biên độ tín hiệu. Khi đó, nhiễu biển dạng Gauss bị điều chế bởi sự thay đổi ngẫu nhiên theo luật phân bố Gamma của mức trung bình hoặc công suất tại chỗ. Việc kết hợp mô hình Gauss và mô hình Gamma đã tạo ra mô hình phức hợp K. Hàm mật độ phân bố xác suất (Pdf) của cường độ z = E2 của nhiễu biển [1, 2, 11, 12]: () = 2()/()/ Γ() (2√) (5) Trong phương trình trên xuất hiện hàm K hay hàm Bessel cải dạng loại 2, chính là tên của mô hình – mô hình nhiễu có phân bố K, với hai tham số tỉ lệ b và hình dạng υ. Γ(.) là hàm gamma, Kυ-1(.) là hàm Bessel sửa đổi loại 2 thứ υ-1. Để ước lượng xác suất báo động lầm hoặc các mô men về cường độ nhiễu chúng ta không cần biết các tham số đặc biệt của hàm Bessel mà chỉ đơn thuần là lấy kết quả Gauss và tích phân nó qua phân bố Gamma của x. Hàm phân bố xác suất tích lũy có điều kiện của mô hình nhiễu phân bố K có dạng: ( > ) = 2/ Γ() (2√) (6) 3. XÂY DỰNG BIỂU THỨC TOÁN MÔ TẢ PHÂN BỐ NHIỄU BIỂN ỨNG VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BIỂN VIỆT NAM Trong phần 2, chúng ta đã mô tả 2 mô hình phân bố nhiễu ứng với các trường hợp khác nhau của tham số ra đa, điều kiện môi trường, trạng thái biển. Các đài ra đa hiện nay đang sử dụng với mục đích cảnh giới bờ bao gồm các ra đa băng S (ví dụ như FR2137S) và các ra đa băng X (Score 3000). Theo [5], các ra đa băng S (tần số khoảng 3GHz), chúng phù hợp hoàn toàn với phân bố nhiễu được mô hình theo phân bố Rayleigh (cũng chính là phân bố K với tham số hình dạng υ = ∞ khi phân cực đứng). Mặt khác, đối với ra đa phân cưc ngang thì phù hợp hơn với phân bố K có tham số hình dạng υ cỡ khoảng 10 đến 20. Như vậy, các công thức (4) đại diện cho ra đa băng S phân cực đứng, trong khi đó, công thức (5) dùng cho ra đa băng S phân cực ngang và ra đa băng X (phân cực đứng, ngang) . Đây là các biểu thức mô tả phân bố nhiễu biển cho các đài ra đa chúng ta đang xem xét. Đây là cơ sở để tính toán và đánh giá chỉ tiêu chất lượng phát hiện mục tiêu trên nền nhiễu biển đối với một số đài ra đa và tương ứng với các điều kiện biển khác nhau. Các tham số cụ thể của mỗi mô hình tương ứng với các ra đa và các trạng thái biển khác nhau được xác định ở dưới đây. Đối với ra đa băng S FR2137S [6], tần số phát khoảng 3.05 GHz, công suất phát đỉnh P = 30KW, độ rộng búp sóng β0.5 = 1.8 0, hệ số khuếch đại anten 40dB, vận tốc quay anten 21 vòng/phút, dải thông 40 Mhz (độ phân giải mục tiêu 10m), chu kỳ lặp 3KHz. Theo [7, 8], tham số nhiễu Rayleigh trong (3, 4) tương ứng với các trạng thái biển khác nhau: Bảng 1. Công suất nhiễu trung bình (tham số phân bố nhiễu Rayleigh) với các trạng thái biển tương ứng ra đa băng S, phân cực đứng. Sea state 1 2 3 4 5 6 x=Pc(dB) -140.6 -132.9 -127.0 -122.3 -118.4 -115.1 Ở đây, pc là công suất trung bình của nhiễu biển được xác định theo [2, chương 9], cự ly nhiễu 40 km. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. N. Anh, P. V. Hùng, N. M. Cường, “Xây dựng biểu thức toán vùng biển Việt Nam.” 64 Từ các tham số nhiễu Rayleigh và biểu thức toán mô tả phân bố nhiễu (3, 4), ta xây dựng được đồ thị mô tả mật độ phân bố xác suất theo biên độ và cường độ nhiễu như hình 4. Hình 4. Mật độ phân bố xác suất biên độ và cường độ nhiễu đối với ra đa băng S phân cực đứng. Với ra đa phân cực ngang, tham số hình dạng nhiễu K, υ ≈10, công suất nhiễu trung bình được xác định tương tự ở trên. Tham số còn lại của nhiễu K, tham số hình dạng b được xác định bởi b= [1,2]. Bảng 2. Tham số tỉ lệ của nhiễu phân bố K ứng với các trạng thái biển tương ứng của ra đa băng S, phân cực ngang. Trạng thái biển 1 2 3 4 5 6 b= 1.2x1015 2.0x1014 5.0x1013 1.7x1013 6.9x1012 3.2x1012 Từ các tham số nhiễu K cho trong bảng 2 ứng với ra đa băng S phân cực ngang và biểu thức toán mô tả phân bố nhiễu (5), ta xây dựng được đồ thị mô tả mật độ phân bố xác suất theo cường độ nhiễu như hình 5. Hình 5. Mật độ phân bố xác suất cường độ nhiễu đối với ra đa băng S, phân cực đứng (trái) và ra đa băng X ở cự ly 50Km (phải). Tham số ra đa băng X Score3000 [9], tần số phát khoảng 9.2 GHz, công suất phát đỉnh P =1KW, độ rộng búp sóng β0.5 = 0.6 0, hệ số khuếch đại anten 40 dB, tốc độ quét anten 6 vòng/phút, dải thông 100 MHz (độ phân giải mục tiêu 4m), hệ số nén xung 2000, tổn hao ngẫu nhiên 2 chiều 1.0 dB, hệ số tạp hệ thống 4.0 dB. Tham số nhiễu K tương ứng với các cự ly (góc chiếu xạ) và các trạng thái biển khác nhau được xác định theo các công thức 0 0.5 1 1.5 2 x 10 -6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x 10 6 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 x 10 -13 0 1 2 3 4 5 6 x 10 13 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -9 10 -300 10 -250 10 -200 10 -150 10 -100 10 -50 10 0 10 50 b=1.2e+15 b=2.0e+14 b=5.0e+13 b=1.7e+13 b=6.9e+12 b=3.2e+12 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -7 10 -300 10 -250 10 -200 10 -150 10 -100 10 -50 10 0 10 50 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 R = 50 Km P D PD F P D P D E z z z Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 65 thực nghiệm được đề xuất trong [3] và [10]. Các tham số được tính toán ứng với một số trường hợp được trình bày trong các bảng 3 và 4. Bảng 3. Tham số tỉ lệ của nhiễu phân bố K ứng với các trạng thái biển tương ứng của ra đa băng X, phân cực đứng. Tham số nhiễu Trạng thái biển 1 km 2 5 10 20 30 40 50 55 110 5.70 2.30 1.10 0.50 0.280 0.150 0.060 0.020 υ=1.18 1.13 1.08 1.03 0.94 0.82 0.65 0.41 0.23 1 1.6x106 2.6x107 9.4x108 1.4x1010 2.6x1011 1.8x1012 9.3x1012 6.3x1013 3.2x1014 2 6.0x105 7.3x106 2.0x108 2.7x109 4.4x1010 2.9x1011 1.5x1012 9.6x1012 4.8x1013 3 2.8x105 2.8x106 6.1x107 7.2x108 1.1x1010 6.8x1010 3.4x1011 2.2x1012 1.1x1013 4 1.5x105 1.3x106 2.4x107 2.5x108 3.5x109 2.1x1010 1.0x1011 6.3x1011 3.1x1012 5 9.5x104 6.8x105 1.1x107 1.1x108 1.4x109 7.9x109 3.7x1010 2.3x1011 1.1x1012 6 6.4x104 4.0x105 5.7x106 5.2x107 6.2x108 3.4x109 1.5x1010 9.2x1010 4.4x1011 Hình 6. Mật độ phân bố xác suất cường độ nhiễu đối với ra đa băng X, phân cực đứng ở cự ly 30Km (trái) và 20Km (phải). Đối với ra đa băng X, phân cực ngang, các tham số tương ứng được cho ở bảng dưới: Bảng 4. Tham số tỉ lệ của nhiễu phân bố K ứng với các trạng thái biển tương ứng của ra đa băng X, phân cực ngang. Tham số nhiễu Trạng thái biển 1 km 2 5 10 20 30 40 50 55 110 5.70 2.30 1.10 0.50 0.280 0.150 0.060 0.020 υ=0.24 0.23 0.22 0.21 0.19 0.16 0.13 0.08 0.05 1 b=6x104 1.6x106 8.0x107 1.3x109 2.1x1010 1.3x1011 7.2x1012 6.0x1012 4.3x1013 2 2.7x104 5.3x105 2.3x107 3.5x108 5.9x109 3.9x1010 2.2x1011 1.9x1012 1.4x1013 3 1.4x104 2.3x105 8.9x106 1.3x108 2.3x109 1.6x1010 9.0x1010 7.7x1011 5.9x1012 4 8.1x103 1.2x105 4.2x106 6.2x107 1.1x109 7.7x109 4.5x1010 4.1x1011 3.1x1012 5 5.2x103 7.0x104 2.3x106 3.4x107 6.1x108 4.4x109 2.7x1010 2.4x1011 1.9x1012 6 3.6x103 4.5x104 1.4x106 2.1x107 3.8x108 2.8x109 1.7x1010 1.6x1011 1.3x1012 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -8 10 -120 10 -100 10 -80 10 -60 10 -40 10 -20 10 0 10 20 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 R = 30 Km 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -5 10 -300 10 -250 10 -200 10 -150 10 -100 10 -50 10 0 10 50 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 R = 20 Km P D P D z z Kỹ thuật điều khiển & Điện tử P. N. Anh, P. V. Hùng, N. M. Cường, “Xây dựng biểu thức toán vùng biển Việt Nam.” 66 Hình 7. Mật độ phân bố xác suất cường độ nhiễu đối với ra đa băng X, phân cực ngang ở cự ly 30Km (trái) và 20Km (phải). Các hình 6, 7 mô tả mật độ phân bố xác suất theo cường độ nhiễu K tương ứng với các tham số nhiễu K cho trong bảng 3, 4 đối với ra đa băng X với hai phân cực đứng, ngang và biểu thức toán mô tả phân bố nhiễu (5). 4. KẾT LUẬN Bài báo này đã thực hiện việc xây dựng các biểu thức toán dạng tường minh (hàm mật độ phân bố xác xuất) của nhiễu biển ở các trạng thái khác nhau ở các vùng biển Việt Nam tương ứng với các đài ra đa băng S và băng X đang dùng tại Việt Nam. Kết quả này có ý nghĩa làm cơ sở để đánh giá chất lượng phát hiện của các ra đa đang hoạt động tại các vùng biển khác nhau của Việt Nam. Từ các kết quả nghiên cứu trên có thể rút ra một số kết luận: Trạng thái biển Việt Nam nhìn chung rất phức tạp, ảnh hưởng rất lớn đến mô hình và tham số phân bố nhiễu biển. Các vùng khác nhau có trạng thái biển rất khác nhau và tại mỗi vùng biển các mùa khác nhau trong năm cũng rất khác nhau. Chính vì vậy, mỗi vùng biển Việt Nam, ở các mùa khác nhau với các ra đa dải tần khác nhau có một hàm mật độ phân bố nhiễu khác nhau. Hàm mật độ phân bố xác suất của nhiễu (bao gồm dạng phân bố và các tham số phân bố) phụ thuộc rất lớn vào trạng thái biển, tham số ra đa, đặc biệt là dải tần số làm việc và góc chiếu xạ của an ten. Các đài ra đa phân giải thấp và các ra đa băng S, trong các điều kiện biển Việt Nam nhìn chung phù hợp nhất để mô tả nhiễu biển là phân bố Gauss với các tham bố phụ thuộc vào trạng thái biển. Các đài ra đa phân giải cao và các ra đa băng tần X, nhiễu biển có phân bố K. Các tham số phân bố của nhiễu tùy thuộc vào trạng thái biển. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. K.D.Ward, R.J.A.Tough, and S.Watts. Sea Clutter: Scattering, the K Distribution, and Radar Performance, Institution of Engineering and Technology, 2006. [2]. K.D.Ward, R.J.A.Tough, and S.Watts. Sea Clutter: Scattering, the K Distribution, and Radar Performance, 2nd Edition, Institution of Engineering and Technology, 2013. [3]. I.Antipov, K.D.Ward, T.P.Leonard. A Comparison Of Radar Sea Clutter Models, The Institution of Electrical Engineers, 2002. [4]. Số liệu khảo sát biển Việt Nam năm 2015 – Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn Và Môi, 2015. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -8 10 -25 10 -20 10 -15 10 -10 10 -5 10 0 10 5 10 10 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 R = 30 Km 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10 -8 10 -250 10 -200 10 -150 10 -100 10 -50 10 0 10 50 sea state 1 sea state 2 sea state 3 sea state 4 sea state 5 sea state 6 R = 50 Km P DP D z z Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 67 [5]. Yunhan Dong and David Merrett, Statistical Measures of S-band Sea Clutter and Targets, Defence Science and Technology Organisation, 2008. [6]. Furuno Co.,LTD, Marine Radar FAR-2137S BB, Furuno Electric CO.,LTD, 2014. [7]. Irina Antipov, Analysis of Sea Clutter Data, Defence Science and Technology Organisation, 1998. [8]. Erik P. Blasch, Mike Hensel, Fusion of Distributions for Radar Clutter Modeling, Air Force Research Lab, 2006. [9]. PGS, TS. Hoàng Thọ Tu, Giới thiệu radar Score 3000 do Thales Air System sản xuất. Bộ môn ra đa HVKTQS, 2011. [10]. Vilhelm Gregers-Hansen, Rashmi Mital, An Empirical Sea Clutter Model for Low Grazing Angles, IEEE Radar Conference, 2009. [11]. Nadaraj A/L Chidambaram, Sea Clutter Characterisation & Small Target Detection In Maritime Surveillance Radar, Universiti Teknologi Malaysia, 2005. [12]. Titus Oluwale Oyedokun, Sea Clutter Simulation, Cape Town, 2012. [13]. BASSEM R. MAHAFZA, Radar Systems Analysis And Design Using Matlab, 3rd, London, 2013. ABSTRACT SUGGESTING THE MATHEMATICAL EXPRESSION DESCRIBING THE DISTRIBUTION OF CLUTTER IN VIETNAMESE SEA AREAS For marine radars, in order to evaluate quality of target detection, especially in marine sea clutter conditions, the prerequisite is to establish a statistical model of the target and sea clutter. The sea of Vietnam stretches from north to south with different climatic, weather and meteorological conditions, so sea state [1,2] are also very different in each area and season. This article collects statistics on hydrometeorological conditions of Vietnam's waters, data processing, general assessment of Vietnam's seasonal and regional sea conditions. Based on that, mathematical expressions describing the distribution of clutter in the sea areas of Viet Nam correspond to the new radars being used in different frequency bands is caculated. This result serves as a basis for assessing the quality of radar detectors operating in different seas, in different seasons in Vietnamese sea. Keywords: Radar, Marine Radar, Sea clutter, K distributrion. Nhận bài ngày 25 tháng 10 năm 2017 Hoàn thiện ngày 13 tháng 11 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 12 năm 2017 Địa chỉ: 1 Học viện Phòng không - Không quân; 2 Học viện Kỹ thuật quân sự. * Email: ngocanhd36k33@gmail.com.