基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法，利用了典型目標(biāo)電磁仿真RCS數(shù)據(jù)并對典型RCS數(shù)據(jù)進(jìn)行了基于最壞情況準(zhǔn)則的融合，即取每一個觀測方向上各典型目標(biāo)的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值，兼顧了針對性和普適性；再根據(jù)RCS值、傳播距離遍歷所有系統(tǒng)部署組合計算相應(yīng)的的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)；根據(jù)計算結(jié)果尋優(yōu)得到系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)雷達(dá)方程不適用于分析協(xié)同探測系統(tǒng)威力范圍的問題。
【專利說明】基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)檢測技術(shù)，屬于雷達(dá)信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于最壞情況設(shè)計準(zhǔn)則及MMO雷達(dá)檢測技術(shù)的協(xié)同探測雷達(dá)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化算法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用多部雷達(dá)組網(wǎng)后進(jìn)行協(xié)同探測，可以從多角度同時觀測目標(biāo)，具有良好的檢測性能。但在對由多部雷達(dá)組成的協(xié)同探測系統(tǒng)中，系統(tǒng)威力覆蓋范圍情況不能由傳統(tǒng)雷達(dá)方程推導(dǎo)得到，每個檢測單元是否在威力范圍之內(nèi)需要根據(jù)系統(tǒng)具體采用的檢測器并通過數(shù)值仿真或者進(jìn)行實際測試得到，過程繁瑣復(fù)雜，不利于優(yōu)化及實時調(diào)整。而協(xié)同探測系統(tǒng)調(diào)用資源量遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)雷達(dá)，如果不能對其進(jìn)行優(yōu)化則勢必造成資源的浪費，降低系統(tǒng)可用性。
[0003]目前的組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)威力范圍分析主要是將傳統(tǒng)單站雷達(dá)范圍進(jìn)行組合拼接得到組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)的威力范圍，該方法簡單直接，但不適用于協(xié)同探測系統(tǒng)的信號處理，事實上協(xié)同探測系統(tǒng)中各節(jié)點雷達(dá)回波可以彼此共享，故在此情況下實際威力范圍是單站雷達(dá)威力范圍、雙基地雷達(dá)威力范圍或多基地雷達(dá)威力范圍的疊加；同時在協(xié)同探測系統(tǒng)中點目標(biāo)的假設(shè)也不再成立，目標(biāo)回波特性更多情況下滿足非獨立同分布關(guān)系，因此采用傳統(tǒng)swerling點目標(biāo)回波模型進(jìn)行分析會與實際情況產(chǎn)生較大誤差，對協(xié)同探測系統(tǒng)設(shè)計與部署的輔助作用較為有限。
[0004]因此，傳統(tǒng)單站雷達(dá)的性能分析尤其是威力范圍分析理論已經(jīng)不適用于多雷達(dá)構(gòu)成的協(xié)同探測系統(tǒng)威力范圍分析，性能分析不準(zhǔn)確同時耗時巨大，無法對協(xié)同探測系統(tǒng)及類似系統(tǒng)提供有效的設(shè)計分析理論。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種有效的同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法，包括以下步驟:
[0007]步驟I通過電磁仿真得到各典型目標(biāo)的雷達(dá)散射截面RCS數(shù)據(jù)；
[0008]步驟2取每一個觀測方向上各典型目標(biāo)的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值；所述觀測方向由發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點相對于目標(biāo)的方向，以及目標(biāo)進(jìn)入角度確定；
[0009]步驟3設(shè)置協(xié)同探測系統(tǒng)部署的節(jié)點數(shù)，觀測區(qū)域范圍以及所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合，設(shè)置典型目標(biāo)后向散射面積、節(jié)點最大作用距離，設(shè)置目標(biāo)進(jìn)入角度變化范圍以及系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)；所述系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)為信噪比或檢測概率；
[0010]步驟4、在所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合中取一組節(jié)點坐標(biāo)組合作為當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合，利用相應(yīng)觀測方向的RCS值計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域?qū)?yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)；[0011]步驟6、是否遍歷完畢所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合，如是，選取系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)最大的節(jié)點坐標(biāo)組合作為系統(tǒng)最優(yōu)拓樸，如否返回步驟4 ；
[0012]所述步驟4中，利用相應(yīng)觀測方向的RCS值計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域?qū)?yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)具體為:
[0013]計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域內(nèi)的各檢測單元在目標(biāo)進(jìn)入角度范圍內(nèi)各角度下第ij通道的對應(yīng)的信噪比DijP J:
【權(quán)利要求】
1.基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、通過電磁仿真得到各典型目標(biāo)的雷達(dá)散射截面RCS數(shù)據(jù)； 步驟2、取每一個觀測方向上各典型目標(biāo)的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值；所述觀測方向由發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點相對于目標(biāo)的方向，以及目標(biāo)進(jìn)入角度確定； 步驟3、設(shè)置協(xié)同探測系統(tǒng)部署的節(jié)點數(shù)，觀測區(qū)域范圍以及所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合，設(shè)置典型目標(biāo)后向散射面積、節(jié)點最大作用距離，設(shè)置目標(biāo)進(jìn)入角度變化范圍以及系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)；所述系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)為信噪比或檢測概率； 步驟4、在所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合中取一組節(jié)點坐標(biāo)組合作為當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合，利用相應(yīng)觀測方向的RCS值計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域?qū)?yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)；步驟5、是否遍歷完畢所有可能的節(jié)點坐標(biāo)組合，如是，選取系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)最大的節(jié)點坐標(biāo)組合作為系統(tǒng)最優(yōu)拓樸，如否返回步驟4 ； 所述步驟4中，利用相應(yīng)觀測方向的RCS值計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域?qū)?yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)指標(biāo)具體為: 4-1計算當(dāng)前節(jié)點坐標(biāo)組合下檢測區(qū)域內(nèi)的各檢測單元在目標(biāo)進(jìn)入角度范圍內(nèi)各角度下第ij通道的對應(yīng)的信噪比DijP J:
2.如權(quán)利要求1所述基于目標(biāo)特性融合的協(xié)同探測系統(tǒng)最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成方法，其特征在于，所述門限值^通過以下方式計算得到:
【文檔編號】G01S7/497GK104035100SQ201410181194
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】易偉, 楊益川, 王佰錄, 艾越, 崔國龍, 楊建宇, 楊曉波, 孔令講 申請人:電子科技大學(xué)