一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108732543A(43)申请公布日2018.11.02(21)申请号201810371685.9(22)申请日2018.04.24(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人时晨光汪飞李海林周建江夏伟杰孔莹莹(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔王慧颖(51)Int.Cl.G01S7/282(2006.01)G01S13/66(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，本属于雷达信号处理的技术领域，该方法针对由多部机载雷达发射机和多部机载接收机组成的机载组网雷达系统，获取目标RCS及其相对于各雷达发射机和接收机之间的距离，以最小化机载组网雷达射频隐身性能表征指标为目标，以目标跟踪误差、检测性能及雷达辐射参数为约束条件，建立基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数优化模型，对雷达发射机选择、采样间隔、驻留时间和发射功率等辐射参数进行联合优化，利用本发明方法的模型所得最优雷达辐射参数可以在满足一定目标跟踪精度和目标检测性能的条件下，有效提升目标跟踪模式下机载组网雷达系统的射频隐身性能。CN108732543ACN108732543A权利要求书1/3页1.一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，其特征在于，所述的方法如下：步骤一：首先由Nr部机载雷达发射机和Nr部机载接收机组成的机载组网雷达系统，确定目标雷达散射截面以及目标雷达散射截面相对于各雷达发射机和接收机之间的距离；步骤二：定义目标函数表征机载组网雷达系统的射频隐身性能；步骤三：根据预先设定的目标跟踪误差门限Pth、目标检测性能信噪比门限SNRmin，建立基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数优化模型；步骤四：采用自适应采样间隔选择方法，确定目标跟踪采样间隔ΔT(k)；步骤五：确定雷达发射机驻留时间Td,i(k)；步骤六：选择具有最小辐射功率的雷达发射机对目标进行跟踪。2.根据权利要求1所述的一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，其特征在于，所述的步骤二具体为：定义目标函数L(k)用以表征机载组网雷达系统的射频隐身性能：式中，w1和w2为权重系数(0≤w1,w2≤1)；pI(k)为k-1时刻预测k时刻的机载组网雷达截获概率；Pt,i(k)为k时刻第i部雷达发射机的辐射功率；ui(k)为雷达发射机二元选择变量；当ui(k)＝1时，表示选择第i部雷达发射机对目标进行跟踪，当ui(k)＝0时，表示不选择第i部雷达发射机对目标进行跟踪。3.根据权利要求2所述的一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，其特征在于，所述的步骤二中pI(k)表示如下：其中，式中，Td,i(k)为k时刻第i部雷达发射机的驻留时间，ΔT(k)为根据k-1时刻量测信息得到的下一时刻采样间隔，τI为截获接收机在每个步进带宽上的搜索时间，TI为截获接收机搜索总时间，p'fa为截获接收机虚警概率，Gt,i为第i部雷达发射机的发射天线增益，GI为截获接收机在雷达发射机方向上的接收天线增益，λ为雷达发射机波长，GIP为截获接收机处理增益，Rt,i(k|k-1)为第i部雷达发射机与截获接收机之间的距离预测值，kB为玻尔兹曼常数，To为雷达接收机噪声温度，BI为截获接收机系统带宽，FI为截获接收机噪声系数。4.根据权利要求1所述的一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，其特征在于，所述的步骤三具体为：3.1，设定采样间隔集合为Ω＝{ΔT1,ΔT2,…,ΔTQ}；3.2，基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数优化模型为：2CN108732543A权利要求书2/3页式中，第i部雷达发射机辐射功率Pt,i(k)的最大值为最小值为驻留时间Td,i(k)的最大值为最小值为Tr；3.3，下一时刻的采样间隔ΔT(k)从预先设定的采样间隔集合Ω＝{ΔT1,ΔT2,…,ΔTQ}中进行选择，且ΔT1＞ΔT2＞…＞ΔTQ；A为辅助矩阵，表示为：式中，上标T表示矩阵转置运算；表示k时刻的交互式预测协方差矩阵，表示为：式中，qj(k|k-1)为k-1时刻模型j的预测概率，Pj(k|k-1)为k-1时刻模型j的预测状态协方差矩阵，为k-1时刻模型j的目标状态预测，为k时刻的交互式预测目标状态，表示为：5.根据权利要求1所述的一种基于射频隐身的机载组网雷达辐射参数联合优化方法，其特征在于，所述的步骤四具体为：4.1，采样间隔集合为Ω＝{ΔT1,ΔT2,…,ΔTQ}，且ΔT1＞ΔT2＞…＞ΔTQ；4.2，采样间隔根据预测目标跟踪误差