[發(fā)明專利]一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法

有效

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• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106324591B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 李紀三;黃孝鵬
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法，主要應用于雷達系統(tǒng)的目標跟蹤。本發(fā)明利用相控陣雷達跟蹤任務波束參數可實時編排的特點，設置了若干種典型的目標跟蹤模式，根據目標跟蹤質量，目標的回波強弱，目標的機動性和目標周圍的雜波態(tài)勢，跟蹤過程中的受干擾情況，自適應的選擇匹配的模式進行跟蹤，本方法能提高目標的跟蹤穩(wěn)定度，節(jié)省雷達資源。本發(fā)明在雷達目標跟蹤領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于相控陣雷達目標跟蹤技術，特別涉及一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法。

背景技術

針對傳統(tǒng)雷達發(fā)射波形與環(huán)境無關，在發(fā)射過程中沒有利用任何接收到的信息反饋到發(fā)射端，每次發(fā)射都是重復同樣的波形，沒有根據獲取的信息改變發(fā)射波形，以實現和環(huán)境的最優(yōu)匹配等問題。Simon Haykin教授于2006年，提出了認知雷達的概念。

傳統(tǒng)雷達通常采用固定的發(fā)射信號，在接收端的對收到的回波進行自適應處理，以及通過濾波算法的設計來提高性能。由于雷達對目標的跟蹤性能在很大程度上取決于發(fā)射的波形，對于日益復雜的戰(zhàn)場環(huán)境及密集雜波、多目標背景等挑戰(zhàn)，發(fā)射波形固定，當環(huán)境發(fā)生變化時，緊靠接收端的自適應已難以獲得理想的效果。

雷達通過對當前環(huán)境的電磁態(tài)勢的收集和分析，利用相應目標的運動信息，周圍的態(tài)勢，雜波情況自適應調整系統(tǒng)的接收和發(fā)射，使用最適合的系統(tǒng)配置(包括頻率、信號形式、發(fā)射功率、信號處理方式等)，匹配外部的環(huán)境和目標狀態(tài)，提升探測性能。

基于相控陣體制的雷達，能夠在微秒至百微秒級進行波束指向改變和波形捷變，支持波束的實時控制，具有高度的自適應能力和靈活性。當前的硬件技術水平已為實現雷達系統(tǒng)發(fā)射端的自適應提供了良好的基礎。此外，雷達對電磁環(huán)境的認知、推理能力，使得其能更有效的應對復雜的電磁環(huán)境以及各種電子對抗。

傳統(tǒng)雷達的目標跟蹤采用相同的跟蹤模式，對資源造成了浪費，還容易跟蹤不穩(wěn)定性。本發(fā)明設計了一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法。對雷達目標跟蹤的國內外的研究主要集中在波形優(yōu)化設計上，對于目標的多模式跟蹤，目前在國內外尚未見相關報道。該方法根據目標的運動狀態(tài)，雜波環(huán)境，目標位置實時選擇最匹配的模型進行跟蹤，能夠節(jié)省雷達資源，提高跟蹤的穩(wěn)定性，在雷達、偵測、電子戰(zhàn)等領域具有很好的應用前景。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法。

實現本發(fā)明目的的技術解決方案為：首先對目標的回波進行信噪比和信雜比估計，如果信號的回波較弱，估算其信噪比，計算其需要的脈沖積累數，安排多脈沖進行跟蹤積累。其次根據跟蹤濾波的殘差，確定其下次跟蹤的波束大小，若波束覆蓋范圍太小，則目標發(fā)生機動，則會跑出波束的覆蓋區(qū)，造成目標丟失。考慮到工程的實現，采用三種大小的波門。在剛開始建航時采用大波門。穩(wěn)定跟蹤時采用小波門，失跟捕獲時采用中波門。根據目標所在的距離，判決其采用和波束跟蹤，還是和差波束跟蹤，以保證目標的測角精度。根據干擾情況，若受干擾，則發(fā)射相位編碼信號，否則發(fā)射線性調頻信號，干擾情況來源于目標方位的干擾源側向。根據目標的威脅度，判斷是采用TAS跟蹤還是TWS跟蹤，TWS跟蹤不消耗資源，利用搜索波束完成對目標的跟蹤。根據目標的雜波情況，采用MTD技術抗雜波。通過雜波圖和快門限，聯(lián)合判決雜波的干擾情況。

本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點為，采用匹配的模式進行跟蹤，增加了資源的有效利用率，增加了目標的跟蹤穩(wěn)定性。且其工程實現簡單，便于在裝備上推廣應用。

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是一種基于相控陣體制雷達的目標多模式跟蹤方法的實現框圖。

具體實施方式