[發明專利]協同探測網任意配置的目標建模方法

有效

• 申請號: 201410182332.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104020458B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 崔國龍;汪兵;王佰錄;李小龍;易偉;楊建宇;楊曉波;孔令講;張征宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明屬于雷達技術，特別涉及雷達協同探測網中目標建模技術。

背景技術

協同探測網是一種利用分布在空間不同位置的多部雷達、多種頻率和多種極化方式等，對關注區域實施獨立監視和協同探測的網絡化雷達探測系統。協同探測網，具有抗毀抗干擾、探測能力、搜索速度和增強跟蹤能力強的特點，在陸、海、空、天一體化無死角聯合防御中有廣闊的發展空間。

協同探測網，可以獲取目標在不同空間位置、不同頻率和不同極化方式下的多維度的目標電磁散射RCS信息。

雷達目標散射截面RCS通常建模為非起伏模型和獨立或全相關同分布起伏模型，其主要針對配置單一雷達系統，如特殊位置的雷達，采用特殊的頻率和極化配置的系統，特殊目標(如校正球等)的RCS具有非起伏特性或獨立/全相關同分布起伏特性。比如，在文獻：脈沖雷達目標探測的統計理論“A?statistical?theory?of?target?detection?by?pulsed?radar,”IRE?Trans.Inform.Theory,vol.no.6,April1960,pp.59-267”中，Marcum將目標在時間脈沖維的目標RCS建模為確定常數，即建模為非起伏目標。在文獻：起伏的目標的檢測概率“Probability?of?detection?for?fluctuating?targets,IRE?Trans.Infor.Theory,vol.6,no.2,pp.269-308,April1960”中，Swerling利用指數分布和4°卡方分布，將目標在時間維或頻率維的目標RCS建模為獨立或全相關同分布模型，產生了四種Swerling模型。上述建模方法只針對特殊配置下的協同探測網目標建模，不能應用于在任意配置下協同探測網復雜目標的精確建模，從而影響協同探測網系統設計和性能分析。任意配置是指協同探測網雷達個數及其空間分布、頻率和極化等配置具有任意性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有建模方法配置特殊化，無法對不同通道目標RCS非理想特性建模的問題，提供一種能適應協同探測網任意配置的目標建模方法。

本發明為解決上述技術問題所采樣的技術方案是，協同探測網任意配置的非獨立同分布目標建模方法，包括以下步驟：

步驟1、確定協同探測網配置：協同探測網工作模式、雷達個數、各雷達空間位置、頻率、極化方式等；

步驟2、對當前目標進行分類，如為起伏目標進入步驟4，如為非起伏目標進入步驟3；

步驟3、非起伏目標RCS建模：根據協同探測網配置以及當前目標的RCS散射特性和距離衰減特性將每個通道RCS建模為幅度不同的常數值；

步驟4、起伏目標RCS建模：根據協同探測網配置以及當前目標的RCS散射特性和距離衰減特性，將不同通道的目標RCS起伏特性建模為非同分布函數，包括非同類型以及非同參數的分布函數；將不同通道RCS的相關特性建模為分數階指數部分相關模型；所述非同分布包括了所有通道之間均不同，或者所有通道之間一部分相同、一部分不同的情況；所述部分相關包括了不相關(相關系數為0)、全相關(相關系數為1)、以及部分相關(相關系數范圍為(0,1))的情況；

步驟5、根據協同探測網配置和目標在每個通道不同的RCS幅度模型，或者目標RCS起伏模型以及相關模型確定當前目標下協同探測網的目標模型。

根據協同探測網的任意配置和目標，將不同通道目標RCS起伏特性建模為不同分布函數(包括不同參數或不同類型的分布函數)，解決目標任意起伏特性的建模問題；將不同通道目標RCS的相關性建模為分數階指數部分相關，解決了目標任意相關性的建模問題，從而實現任意配置協同探測網目標準確建模。

進一步，考慮到適應各個通道RCS起伏具有分布變化范圍較大、拖尾特征較長的目標，本發明提出了一種廣義的新分布模型：α-μ分布。

本發明的有益效果是，所建立的非獨立同分布目標模型適用于協同探測網的任意配置，其可準確描述復雜目標的物理和運動特征，適用范圍廣。進一步的，所提出的廣義α-μ分布適用于各個通道起伏分布變化范圍較大、或拖尾較長的目標，可以包含指數分布、4°卡方分布、Gamma分布、Weibull分布等，適應更復雜目標。

附圖說明

圖1是協同探測網一個典型目標RCS在空間不同觀測角的起伏特性：圖1(a)為觀測角θ∈[0°,30°]的起伏特性圖，圖1(b)為觀測角θ∈[40°,70°]的起伏特性圖。

圖2是協同探測網一個典型目標RCS關于空間角度的相關性圖。