机载相控阵雷达通过改变阵元的馈电相位控制波束指向,克服了传统机械扫描的缺点,使得阵列无需转动,即可实现波束扫描。相控阵雷达的优点主要包括波束捷变,易于形成多个波束,可同时跟踪多个高速运动目标,方向图可控。目前研究较多,应用也较为广泛的相控阵多为线阵或平面阵。然而,随着波束扫描角的增大,线阵和平面阵的波束增益逐渐下降,阵列的有效孔径也随之减少,最终导致雷达的角度分辨率与测角精度变差。此外,线阵和平面阵与载机外形难以吻合,会对载机的空气动力学性能和隐身性能产生影响。随着对作战飞机的有效载荷和隐身性能的需求不断提高,人们想到沿着载体表面安装天线单元,使得天线阵列和载机外形保持一致,人们将这种天线阵列称为共形阵。机载共形阵天线与平面阵天线相比,提供了平面阵不具备的波束覆盖能力,大幅度减少了天线阵列对载机空气动力学性能的影响,降低机身的雷达截面积,改善隐身性能,提高载机在复杂电磁环境中的探测性能和存活能力。在新体制机载相控阵雷达的论证、设计、研发的过程中,通常会利用计算机对雷达系统进行仿真建模。随着共形阵的引入,已有的针对线阵或平面阵设计的仿真系统,不能满足机载共形阵的仿真需求。因此,针对共形阵,设计一款包含方向图仿真、杂波仿真、杂波抑制、动目标检测、测角等主要仿真流程的机载共形阵仿真系统具有重要的研究意义。论文的主要工作概括如下:1.提出了一种知识辅助机载共形阵杂波仿真方法。该方法将数字高程信息和地表覆盖分类信息融合到机载共形阵杂波仿真建模中,获得了较为逼真的杂波数据,体现了杂波的非均匀特性。2.提出了一种共形阵目标角度估计方法。该方法对主波束空域矢量在方位向和俯仰向分别求偏导,并通过对方位向差和比输出和俯仰向差和比输出进行泰勒展开,保留泰勒展开中的常数项和一次项的计算方式,估计出目标的方位角和俯仰角。3.针对机载共形阵雷达系统仿真各个流程所涉及的运算量较大的问题,借助现代通用GPU强大的可编程能力和并行计算能力,设计并实现了基于GPU的机载共形阵仿真系统。