基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法
【專利摘要】本發明提供一種基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法，利用了典型目標電磁仿真RCS數據并對典型RCS數據進行了基于最壞情況準則的融合，即取每一個觀測方向上各典型目標的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值，兼顧了針對性和普適性；再根據RCS值、傳播距離遍歷所有系統部署組合計算相應的的系統優化目標指標；根據計算結果尋優得到系統最優拓撲結構，解決了傳統雷達方程不適用于分析協同探測系統威力范圍的問題。
【專利說明】基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及雷達檢測技術，屬于雷達信號處理領域，具體涉及一種基于最壞情況設計準則及MMO雷達檢測技術的協同探測雷達系統拓撲結構優化算法。
【背景技術】
[0002]采用多部雷達組網后進行協同探測，可以從多角度同時觀測目標，具有良好的檢測性能。但在對由多部雷達組成的協同探測系統中，系統威力覆蓋范圍情況不能由傳統雷達方程推導得到，每個檢測單元是否在威力范圍之內需要根據系統具體采用的檢測器并通過數值仿真或者進行實際測試得到，過程繁瑣復雜，不利于優化及實時調整。而協同探測系統調用資源量遠多于傳統雷達，如果不能對其進行優化則勢必造成資源的浪費，降低系統可用性。
[0003]目前的組網雷達系統威力范圍分析主要是將傳統單站雷達范圍進行組合拼接得到組網雷達系統的威力范圍，該方法簡單直接，但不適用于協同探測系統的信號處理，事實上協同探測系統中各節點雷達回波可以彼此共享，故在此情況下實際威力范圍是單站雷達威力范圍、雙基地雷達威力范圍或多基地雷達威力范圍的疊加；同時在協同探測系統中點目標的假設也不再成立，目標回波特性更多情況下滿足非獨立同分布關系，因此采用傳統swerling點目標回波模型進行分析會與實際情況產生較大誤差，對協同探測系統設計與部署的輔助作用較為有限。
[0004]因此，傳統單站雷達的性能分析尤其是威力范圍分析理論已經不適用于多雷達構成的協同探測系統威力范圍分析，性能分析不準確同時耗時巨大，無法對協同探測系統及類似系統提供有效的設計分析理論。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是，提供一種有效的同探測系統最優拓撲結構生成方法。
[0006]本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法，包括以下步驟:
[0007]步驟I通過電磁仿真得到各典型目標的雷達散射截面RCS數據；
[0008]步驟2取每一個觀測方向上各典型目標的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值；所述觀測方向由發射節點與接收節點相對于目標的方向，以及目標進入角度確定；
[0009]步驟3設置協同探測系統部署的節點數，觀測區域范圍以及所有可能的節點坐標組合，設置典型目標后向散射面積、節點最大作用距離，設置目標進入角度變化范圍以及系統優化目標；所述系統優化目標為信噪比或檢測概率；
[0010]步驟4、在所有可能的節點坐標組合中取一組節點坐標組合作為當前節點坐標組合，利用相應觀測方向的RCS值計算當前節點坐標組合下檢測區域對應的系統優化目標指標；[0011]步驟6、是否遍歷完畢所有可能的節點坐標組合，如是，選取系統優化目標指標最大的節點坐標組合作為系統最優拓樸，如否返回步驟4 ；
[0012]所述步驟4中，利用相應觀測方向的RCS值計算當前節點坐標組合下檢測區域對應的系統優化目標指標具體為:
[0013]計算當前節點坐標組合下檢測區域內的各檢測單元在目標進入角度范圍內各角度下第ij通道的對應的信噪比DijP J:
【權利要求】
1.基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、通過電磁仿真得到各典型目標的雷達散射截面RCS數據； 步驟2、取每一個觀測方向上各典型目標的RCS值中的最小值作為在該觀測方向的RCS值；所述觀測方向由發射節點與接收節點相對于目標的方向，以及目標進入角度確定； 步驟3、設置協同探測系統部署的節點數，觀測區域范圍以及所有可能的節點坐標組合，設置典型目標后向散射面積、節點最大作用距離，設置目標進入角度變化范圍以及系統優化目標；所述系統優化目標為信噪比或檢測概率； 步驟4、在所有可能的節點坐標組合中取一組節點坐標組合作為當前節點坐標組合，利用相應觀測方向的RCS值計算當前節點坐標組合下檢測區域對應的系統優化目標指標；步驟5、是否遍歷完畢所有可能的節點坐標組合，如是，選取系統優化目標指標最大的節點坐標組合作為系統最優拓樸，如否返回步驟4 ； 所述步驟4中，利用相應觀測方向的RCS值計算當前節點坐標組合下檢測區域對應的系統優化目標指標具體為: 4-1計算當前節點坐標組合下檢測區域內的各檢測單元在目標進入角度范圍內各角度下第ij通道的對應的信噪比DijP J:
2.如權利要求1所述基于目標特性融合的協同探測系統最優拓撲結構生成方法，其特征在于，所述門限值^通過以下方式計算得到:
【文檔編號】G01S7/497GK104035100SQ201410181194
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】易偉, 楊益川, 王佰錄, 艾越, 崔國龍, 楊建宇, 楊曉波, 孔令講 申請人:電子科技大學