[發明專利]基于MPBI分解的STAP雷達分布式干擾方法

有效

• 申請號: 202110649468.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113376593B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉高高;王釗;席昕;鮑丹;蔡晶晶;武斌;秦國棟;李鵬
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38;G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

本發明公開了一種基于MPBI分解的STAP雷達分布式干擾信號生成方法，解決了現有技術對STAP雷達的干擾信號能量損失過大和無法同時對多個目標進行干擾的問題。實現步驟是：初始化干擾機參數并判定截獲雷達的危險等級；建立干擾資源調度數學模型F(x)；設置干擾約束條件；設置種群最優解集和權重向量；執行標準遺傳算法產生新個體；根據支配關系更新種群理想點；利用MPBI分解運算尋求模型最優解；獲得進化后的種群最優解集；分配最優解集數據，完成對雷達組網的分布式干擾。本發明通過MPBI算法得到最優解集并分配給干擾資源調度模型，減小了功率損耗，提高了干擾成功率，靈活性較高，用于多部干擾機和STAP雷達組成的“多對多”干擾場景。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，更進一步涉及雷達干擾方法，具體是一種基于改進懲罰邊界交集MPBI(M-Penalty-based Boundary Intersection)分解的空時自適應處理STAP(Space-Time Adaptive Processing)雷達分布式干擾方法。用于干擾機對目標函數求解最優解，然后利用最優解產生的干擾信號，對截獲雷達進行干擾。

背景技術

相比于地基雷達較為簡單的雜波抑制過程，機載雷達所面對的信號探測環境更為復雜。為了能夠有效的抑制干擾信號，機載雷達采用STAP(空時自適應處理)技術進行抗干擾，STAP雷達具有極強的自適應性，可對強雜波和常規干擾進行有效抑制。由此可見，具有優越雜波抑制性能的STAP雷達無疑使得干擾方在實施對抗行動時存在一定難度。更為嚴重的是，在電子對抗中，如我方針對對方不進行干擾，我方的戰機將無法得到有效掩護，使作戰方案的部署毀于一旦。目前，針對STAP雷達的干擾技術的研究仍處于起步階段，對STAP雷達的干擾效果主要由干擾樣式和干擾功率決定，現今對STAP算法的干擾研究僅集中在設計有效的干擾樣式，破壞STAP算法中訓練樣本的獨立同分布條件，但需要通過偵察設備精確獲取敵方雷達的重要參數及位置信息，對偵察技術提出了更高要求，實現難度較大。因此，針對干擾機的干擾功率的研究可以更有效的抑制STAP雷達，最重要的是減小干擾機的能量損耗。

王坤等在其發表的論文“針對STAP雷達的分布式投散射偽雜波干擾方法”(《探測與控制學報》，2020，42(6))中公開了一種對STAP雷達的分布式干擾信號產生方法。該方法首先采用多部干擾機同時向地面投射信號散射波，然后利用地物散射形成具有空時二維耦合性質的干擾信號，最后通過改變調制參數合理選擇頻率間隔，合成出很寬的偽雜波譜并占據了更多的自由度，使STAP雷達在濾除偽雜波的同時濾除目標，從而達到干擾效果。該方法提出了用多部干擾機進行干擾，區別于傳統的一對一模式，對STAP雷達的干擾效果明顯提高，但是，該方法目前仍然存在的不足之處是，地面散射波的能量較小，能夠被雷達接收到的干擾信號太弱，為了實現對于截獲雷達的有效干擾需要每個干擾機同時發射較大的功率，由于每一個干擾機的方向和位置不同，截獲雷達接收到的不同干擾機發射的干擾信號功率不同，這些接收到的干擾信號中只有功率在特定范圍內的信號可以達到干擾效果，因此這個方法會造成功率損耗。

由于對STAP雷達進行對抗的傳統干擾方法為單點源主瓣干擾，而在這種情況下，干擾的普適性將受到限制，缺乏了對采用旁瓣干擾的分析。在遠距離支援旁瓣干擾下，但由于干擾個數較少且離目標所在位置較遠，干擾信號將會被空時二維處理所抑制，不會給目標探測帶來強有力的威脅。同時，雷達干擾資源分配場景往往為單部干擾機對抗單部雷達這種一對一模式，所以當截獲雷達部數增加，干擾樣式多變時，干擾機不能對STAP雷達有很好的抑制。但是要增加多部干擾機，需同時考慮干擾機將受到干擾樣式、干擾功率及頻段的多種因素影響，其中，多部干擾機的干擾功率分配對截獲雷達的干擾效果影響較大，使得干擾的有效性難以得到保證。

目前，當干擾機數量較少時，傳統的單點源主瓣干擾以及遠距離支援旁瓣干擾都不能有效的應對多部雷達，干擾信號容易被STAP雷達抑制，不能達到干擾的效果，而已有的針對STAP雷達的干擾方法沒有對干擾機的干擾功率進行分配，而是采用相同的干擾功率進行干擾，這種方法對于干擾機的功率損耗大，由于以上的影響因素，現在針對STAP雷達的干擾效果不佳。

發明內容