[發(fā)明專利]基于射頻隱身的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)目標(biāo)搜索跟蹤資源分配方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211225716.2
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115561748A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 時晨光;石兆;周建江;李海林;譚靜
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S7/41;G01S7/40;G01S7/36;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

1.基于射頻隱身的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)目標(biāo)搜索跟蹤資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立系統(tǒng)模型：考慮由多部同步的相控陣?yán)走_(dá)組成的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)，需要同時完成對多個圓形重點觀測區(qū)域的搜索，以及對已知數(shù)量的運動目標(biāo)的跟蹤；多目標(biāo)跟蹤任務(wù)的優(yōu)先級高于目標(biāo)搜索任務(wù)，每一部相控陣?yán)走_(dá)每一時刻只能產(chǎn)生一個波束；

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)對多個圓形重點觀測區(qū)域搜索場景，并采用檢測概率作為搜索性能的衡量指標(biāo)；

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)對多目標(biāo)跟蹤場景，并采用目標(biāo)位置估計的預(yù)測貝葉斯克拉美-羅下界作為多目標(biāo)跟蹤性能的衡量指標(biāo)；

在滿足預(yù)先設(shè)定的搜索和多目標(biāo)跟蹤性能以及射頻資源約束的條件下，以最小化網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)的總射頻資源消耗為優(yōu)化目標(biāo)，以雷達(dá)節(jié)點選擇方式、輻射功率和駐留時間為優(yōu)化參數(shù)，建立基于射頻隱身的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)搜索跟蹤資源分配模型；

將模型分解為兩個子優(yōu)化模型，并采用內(nèi)點法和循環(huán)最小法的兩步求解算法對兩個子優(yōu)化模型進(jìn)行求解，在搜索跟蹤性能和射頻資源的約束下，聯(lián)合優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)搜索和多目標(biāo)跟蹤時的節(jié)點選擇、輻射功率和駐留時間資源分配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)目標(biāo)搜索跟蹤資源分配方法，其特征在于，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)對多個圓形重點觀測區(qū)域搜索場景，并采用檢測概率作為搜索性能的衡量指標(biāo)，具體為：

在由N部雷達(dá)組成的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)中，M_S部雷達(dá)用于對A個圓形重點觀測區(qū)域執(zhí)行搜索任務(wù)；每一時刻單部雷達(dá)只能照射一片區(qū)域，每一片區(qū)域需要同時被L_S部雷達(dá)搜索；k時刻雷達(dá)i對重點觀測區(qū)域a掃描n次后得到的檢測概率為：

其中，a＝1,2,…,A，P_fa為虛警概率，為k時刻雷達(dá)i搜索重點觀測區(qū)域a時照射到目標(biāo)后可獲得的回波信噪比；

有L_S部雷達(dá)用于對重點觀測區(qū)域a的搜索，k時刻網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)對圓形重點觀測區(qū)域a中目標(biāo)的檢測概率表示為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)目標(biāo)搜索跟蹤資源分配方法，其特征在于，多目標(biāo)跟蹤性能的衡量指標(biāo)為：

其中，為目標(biāo)狀態(tài)估計誤差預(yù)測貝葉斯克拉美-羅下界矩陣，表達(dá)式為：

其中，表示k-1時刻目標(biāo)狀態(tài)的貝葉斯信息矩陣，表示k時刻目標(biāo)預(yù)測狀態(tài)的貝葉斯信息矩陣；表示k時刻目標(biāo)預(yù)測狀態(tài)的雅克比矩陣；表示k時刻目標(biāo)量測誤差協(xié)方差矩陣；上標(biāo)(·)^-1表示矩陣的逆矩陣；上標(biāo)(·)^T表示矩陣的轉(zhuǎn)置；Q^q表示均值為零的高斯過程白噪聲的協(xié)方差矩陣；F表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；N表示網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)中雷達(dá)的數(shù)量；表示k時刻雷達(dá)i是否對目標(biāo)q進(jìn)行照射。