[發明專利]一種針對組網雷達多目標ISAR成像的二維資源分配方法

有效

• 申請號: 201911083129.2
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110766344B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 廖可非;杜毅;歐陽繕;李晶晶;李長樹;白釗銘
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G01S13/72;G01S13/90;G06N3/126
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

本發明公開了一種針對組網雷達多目標ISAR成像的二維資源分配方法，涉及相控陣雷達逆合成孔徑雷達成像技術領域，解決的技術問題是如何在雷達組網條件下，針對多目標成像任務合理的分配雷達系統的時間和孔徑資源，以提升雷達系統的整體性能。該方法在對目標特征認知的基礎上，確定目標分辨率的要求，在此基礎上結合稀疏ISAR成像技術與雷達方程確定目標成像所需要的時間和孔徑資源，然后通過針對分布式組網雷達系統的多目標成像的二維資源調度模型，實現對組網雷達系統的資源分配，最終通過交替觀測并獲取目標回波信號，以實現多雷達對多目標的逆合成孔徑成像任務。本發明從時間和孔徑兩個角度考慮了資源的分配，提高了資源的利用率，提升系統整體性能。

技術領域

本發明涉及相控陣雷達逆合成孔徑雷達成像技術領域，尤其涉及一種針對組網雷達多目標ISAR成像的二維資源分配方法。

背景技術

分布式組網雷達系統通過組網技術，將分布于探測區域內的不同雷達節點組織在一起協同工作，形成有機統一的雷達系統，節點能力相互增強、全空域覆蓋、目標檢測，跟蹤，識別和參數估計能力強等優點。

近年來，分布式組網雷達吸引了越來越多的學者，已有不少關于分布式組網雷達系統的研究。He等人，提出了一種主動和被動雷達網目標位置和速度聯合估計的方法。Xie等人，研究了分散雷達網絡中多目標跟蹤的聯合節點選擇和功率分配策略。Ma等人，提出了一種MIMO雷達傳感器網絡天線選擇與功率分配聯合方案。此外，Yan等人，提出了異步雷達網絡中認知目標跟蹤的聯合閾值調整和功率分配，仿真結果表明，閾值調整和異步功率分配過程的集成可以明顯提高跟蹤性能。另一方面，Chen等人，建立了功率分配的合作博弈模型，并利用Shapley值的解決方案概念在所有發射雷達中分配給定功率預算用于目標跟蹤。此外，Durr等人，提出了采用載波傳輸的多基地FMCW雷達傳感器網絡的相位噪聲抑制，并且進行模擬以驗證所提出的算法的有效性。Yang等人，首先嘗試研究虛假數據注入攻擊對網絡雷達系統的影響，并提出了一種新的數據融合算法來對抗這種攻擊。最后，Liu等人，提出了雷達網絡中多目標ISAR成像的任務分配優化。

然而上述這些現有技術，主要集中在多目標跟蹤，檢測，定位方案，目標特征估計和成像任務分配等方面，而未針對多目標成像的組網雷達資源分配進行研究，特別是時間與孔徑資源地分配，造成了組網雷達資源利用不充分，系統整體性能有欠缺。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所解決的技術問題是如何在組網條件下，針對多目標成像任務合理地分配雷達系統的時間資源和孔徑二維資源，從而提升系統整體性能。

為解決上述技術問題，本發明在分析滿足距離向分辨率要求下孔徑資源與雷達最遠探測距離的關系、在滿足方位向分辨率要求下完成成像時刻目標與雷達的位置關系，以及初始時刻目標與雷達的位置關系的基礎上，計算出雷達對目標稀疏成像所需要的二維資源，再通過二維資源調度模型在分配雷達資源的同時完成成像任務的分配，最后通過稀疏ISAR成像算法獲得目標二維像。在保證成像質量的要求下，提高了雷達的工作效率。

本發明一種針對組網雷達多目標ISAR成像的二維資源分配方法，包括如下步驟：

S1.建立雷達二維資源矩陣；

S2.目標特征認知與認知稀疏成像時間資源的計算；

S3.建立目標、雷達和使用子陣面數量的關系矩陣；

S4.在滿足約束條件下按照資源調度模型進行資源分配；

S5.按照步驟S4分配的資源，實現對各目標的交替觀測，最后用稀疏成像算法獲得目標二維像。

S1具體過程如下：

將各雷達的平面陣列均勻分割成G′個子陣面，每個子陣面分別獨立執行不同的任務；