[發明專利]多目標跟蹤時雷達多波束資源分配方法

在審

• 申請號: 201710837693.3
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107861119A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 張貞凱;費嘵;徐蘭;林明;楊永紅
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 常虹

技術領域

本發明屬于雷達資源管理領域，具體涉及一種雷達多波束資源的分配方法。

背景技術

多目標跟蹤在軍事和民用領域應用極為廣泛。相控陣天線技術的不斷成熟，使得多波束技術不斷發展。將多波束技術應用于多目標跟蹤中，可以進一步提高多目標跟蹤效率。由于天線的輸出功率有限，為保證足夠的發射功率，每個天線同一時刻只分配部分波束。

如何高效地解決多目標跟蹤時的多波束分配，特別是在目標個數遠大于波束個數的條件下，需要合理地調度波束以實現多目標的準確跟蹤。

發明內容

發明目的：

本發明的目的是為了解決多目標跟蹤時的多波束資源分配問題，使得多波束資源的分配更加高效、合理。

技術方案：

本發明采用如下技術方案：

多目標跟蹤時雷達多波束資源分配方法，包括如下步驟：

(1)根據k時刻目標的位置r_k、速度v_k和加速度a_k預測k+1時刻目標的位置r_k+1；

(2)判斷k+1時刻雷達天線各陣面中各波束的覆蓋范圍內目標個數；

(3)對每個雷達天線陣面中的波束按照k+1時刻覆蓋范圍內目標個數進行排序，選擇覆蓋目標個數最多的前M_i個波束作為第i個雷達天線陣面k+1時刻分配的波束資源；其中M_i為第i個雷達天線陣面中可以同時分配的最大波束數，0<i≤N_i，N_i為第i個雷達天線陣面中的波束總數。

步驟(1)中k+1時刻目標的位置r_k+1計算公式為：

r_k+1＝r_k+v_k△t

其中△t為k時刻和k+1時刻之間的時間差。

優選地，步驟1中采用卡爾曼濾波預測目標在k+1時刻的位置。

當第i個雷達天線陣面中有n個波束在k+1時刻覆蓋目標個數相同，n>1,且覆蓋目標個數在第i個雷達天線陣面中的波束排序為M_i，計算這n個波束在k+1時刻覆蓋目標的緊迫性，選擇覆蓋緊迫性最大的目標的波束為分配波束資源。

本發明采用協方差控制法計算目標的緊迫性。

有益效果：與現有技術相比，本發明能夠更好地解決目標跟蹤領域的波束分配問題，能夠為多波束通信、多波束探測等類似問題提供技術基礎。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發明。

本實施例以某雷達為例，該雷達有4個天線陣面，將天線覆蓋范圍分為0°～90°、90°～180°、180°～270°、270°～360°四個區間。每個天線同時可以分配3個波束。

如圖1所示，本發明具體實施方式如下：

(1)根據k時刻目標的位置r_k、速度v_k和加速度a_k預測k+1時刻目標的位置r_k+1；

(2)判斷k+1時刻雷達天線各陣面中各波束的覆蓋范圍內目標個數；

根據預測的各目標位置，判斷各目標歸屬于哪個天線的覆蓋區間；

判斷各區間每個波束覆蓋的目標個數；

(3)對每個雷達天線陣面中的波束按照k+1時刻覆蓋范圍內目標個數進行排序，選擇覆蓋目標個數最多的前3個波束作為第i個雷達天線陣面k+1時刻分配的波束資源。