Statistical assessment on Non-cooperative Target Recognition using the Neyman-Pearson statistical test

Electromagnetic simulations of a X-target were performed in order to obtain its Radar Cross Section (RCS) for several positions and frequencies. The software used is the CST MWS©. A 1 : 5 scale model of the proposed aircraft was created in CATIA© V5 R19 and imported directly into the CST MWS© environment. Simulations on the X-band were made with a variable mesh size due to a considerable wavelength variation. It is intended to evaluate the Neyman-Pearson (NP) simple hypothesis test performance by analyzing its Receiver Operating Characteristics (ROCs) for two different radar detection scenarios - a Radar Absorbent Material (RAM) coated model, and a Perfect Electric Conductor (PEC) model for recognition purposes. In parallel the radar range equation is used to estimate the maximum range detection for the simulated RAM coated cases to compare their shielding effectiveness (SE) and its consequent impact on recognition. The AN/APG-68(V)9’s airborne radar specifications were used to compute these ranges and to simulate an airborne hostile interception for a Non-Cooperative Target Recognition (NCTR) environment. Statistical results showed weak recognition performances using the Neyman-Pearson (NP) statistical test. Nevertheless, good RCS reductions for most of the simulated positions were obtained reflecting in a 50:9% maximum range detection gain for the PAniCo RAM coating, abiding with experimental results taken from the reviewed literature. The best SE was verified for the PAniCo and CFC-Fe RAMs.Simulações electromagnéticas do alvo foram realizadas de modo a obter a assinatura radar (RCS) para várias posições e frequências. O software utilizado é o CST MWS©. O modelo proposto à escala 1:5 foi modelado em CATIA© V5 R19 e importado diretamente para o ambiente de trabalho CST MWS©. Foram efectuadas simulações na banda X com uma malha de tamanho variável devido à considerável variação do comprimento de onda. Pretende-se avaliar estatisticamente o teste de decisão simples de Neyman-Pearson (NP), analisando as Características de Operação do Receptor (ROCs) para dois cenários de detecção distintos - um modelo revestido com material absorvente (RAM), e outro sendo um condutor perfeito (PEC) para fins de detecção. Em paralelo, a equação de alcance para radares foi usada para estimar o alcance máximo de detecção para ambos os casos de modo a comparar a eficiência de blindagem electromagnética (SE) entre os diferentes revestimentos. As especificações do radar AN/APG-68(V)9 do F-16 foram usadas para calcular os alcances para cada material, simulando uma intercepção hostil num ambiente de reconhecimento de alvos não-cooperativos (NCTR). Os resultados mostram performances de detecção fracas usando o teste de decisão simples de Neyman-Pearson como detector e uma boa redução de RCS para todas as posições na gama de frequências selecionada. Um ganho de alcance de detecção máximo 50:9 % foi obtido para o RAM PAniCo, estando de acordo com os resultados experimentais da bibliografia estudada. Já a melhor SE foi verificada para o RAM CFC-Fe e PAniCo