[發明專利]博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法

在審

• 申請號: 202010577527.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111812599A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 時晨光;丁琳濤;王奕杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發明公開了一種博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法，首先獲取目標相對組網雷達系統中各雷達節點的頻率響應、環境雜波功率譜密度、干擾波形以及環境噪聲功率譜密度；然后以最小化博弈條件下組網雷達系統的總輻射能量為優化目標，以滿足預先設定的目標參數估計性能互信息閾值為約束條件，建立博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計模型，自適應優化設計各雷達節點的發射波形；通過利用卡羅需?庫恩?塔克必要條件迭代求解該優化模型，得到在滿足預先設定的目標參數估計性能條件下的各雷達發射波形作為最優解，從而在滿足預先設定的目標參數估計性能約束下，有效提升二元零和博弈條件下組網雷達系統的低截獲性能。

技術領域

本發明涉及雷達信號處理技術，具體涉及博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法。

背景技術

在現代戰場上，電子情報系統(Electronic Intelligence,ELINT)、電子支援措施(Electronic Support Measures,ESM)、雷達告警接收機(Radar Warning Receiver,RWR)、反輻射導彈(Anti-Radiation Missile,ARM)等先進無源探測器被廣泛使用，通過接收雷達輻射的電磁波來獲取作戰平臺的位置和屬性等信息，并且自身無需輻射電磁波，具有作用距離遠、隱蔽性強的特點，這嚴重威脅了雷達系統的戰場生存能力。因此，低截獲技術的研究必須得到重視并加以實際運用。

組網雷達系統具有空間分布離散的特性，可以從多維度、多視角提取目標特征信息，并且借助雷達間數據鏈將數據傳送至系統融合中心進行信息融合處理，從而實現信息情報資源的共享。除此以外，組網雷達還擁有許多優異的特點。例如，系統中各部雷達的覆蓋范圍相互有重疊，可以獲得更好的目標航跡，因此跟蹤性能更為優越。另外，通過合理的戰術配置，能夠起到干擾和欺騙敵方探測設備的效果。綜上所述，組網雷達系統的探測優勢以及戰場生存能力是單部雷達所無法比擬的。在信息戰逐漸走向網絡化的時代，組網雷達系統的發展與應用也成為了先進作戰雷達系統發展的必然趨勢。因此，研究基于低截獲性能的組網雷達發射波形優化技術具有重大的應用價值和戰略意義。

然而，已有的研究成果雖然涉及基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計問題，在滿足預先設定的目標協同探測性能或參數估計性能條件下，通過對各雷達發射波形進行自適應優化設計，降低組網雷達系統的總輻射能量，提升了組網雷達系統的低截獲性能。然而，已有研究成果均未考慮組網雷達與干擾二元零和博弈條件下基于低截獲性能的最優波形設計，具有一定的局限性，而且目前尚未有博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法見諸公開報道。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法。

技術方案：本發明的博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計方法，包括以下步驟：

(1)獲取目標與環境先驗信息；

(2)確定組網雷達系統與智能干擾系統的輻射參數以及目標參數估計性能互信息閾值χ；

(3)構建博弈條件下基于低截獲性能的組網雷達最優波形設計模型；

(4)構建拉格朗日目標函數γ(|S_i(f)|²，η)，并采用卡羅需-庫恩-塔克必要條件進行求解；

(5)構建二元零和博弈條件下針對組網雷達系統的干擾波形優化設計模型；

(6)構建拉格朗日目標函數Ω(J_i(f)，κ)，并采用卡羅需-庫恩-塔克必要條件進行求解；