基于预测贝叶斯克拉美罗界的相控阵雷达重返和驻留时间分配方法.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CN107576945A(43)申请公布日2018.01.12(21)申请号201710553907.4(22)申请日2017.07.09(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人易伟王祥丽付月孙伟孔令讲李洋漾谢明池袁野(74)专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人周刘英(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)G01S13/66(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图4页(54)发明名称基于预测贝叶斯克拉美罗界的相控阵雷达重返和驻留时间分配方法(57)摘要本发明公开了一种基于预测贝叶斯克拉美罗界的相控阵雷达重返和驻留时间分配方法。本发明引入后验克拉美罗界作为跟踪性能的准则，首先确立一个以跟踪精度为约束来最小化跟踪资源负载的数学优化模型，然后根据最优化理论，提出了一种转化方法实现了重返和驻留时间的控制。本发明的实施，有效解决雷达波束重返时间和驻留时间分配不合理造成的资源负载过大的技术问题，从而实现了在完成对目标有效跟踪的同时消耗更少的系统资源。CN107576945ACN107576945A权利要求书1/1页1.基于预测贝叶斯克拉美罗界的相控阵雷达重返和驻留时间分配方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：输入初始时刻的目标先验和数据的FIM：JP(x0)、JD(x0)，其中x0表示目标初始状态，并令JD(ΔT0)＝JD(x0)；步骤2：计算波束每帧的重返时间和驻留时间：201：根据计算时刻k的目标先验的FIM；根据计算时刻k的目标数据的FIM；其中时刻k表示帧的采样时刻；其中，分别表示状态转移矩阵、协方差矩阵；表示对目标状态和观测求数学期望，Rk(ΔTk)表示量测噪声协方差矩阵；T符号(·)表示矩阵转置，G(xk)表示量测的雅克比行列式，xk表示时刻k的目标状态；202：获取重返时间的次优解：对求逆得到由得到关于重返时间的目标跟踪精度指标将相控阵雷达的重返时间的取值范围[Tmax,Tmin]均分为多个时间点，用M表示包括端点Tmax、Tmin的时间点个数，每个时间点用(Tmax-mκ)表示，其中m＝0,…,M-1，κ表示相邻时间点的时长；P按照从大到小的顺序，依次将时间点(Tmax-mκ)代入中，将第一个满足F(Tmax-mPκ)≤ηP的时间点(Tmax-mκ)次优解若遍历完所有时间点均不满足F(Tmax-mκ)≤ηP，则令其中ηP为预设的跟踪门限；203：基于次优解获取驻留时间的分配结果：求逆得到并由得P到F(ΔTk)，其中将代入中，得到关于驻留时间的目标跟踪精度指标F(ΔTk)；在满足条件F(ΔTk)≤η、ΔTmin≤ΔTk≤ΔTmax和的条件下，求解使得最小的驻留时间ΔTk，并将求解结果作为驻留时间的分配结果，其中η为预设的跟踪门限，ΔTmax、ΔTmin表示驻留时间的上下限。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤203中，采用内点法求解2CN107576945A说明书1/8页基于预测贝叶斯克拉美罗界的相控阵雷达重返和驻留时间分配方法技术领域[0001]本发明属于雷达跟踪技术领域，涉及雷达波束调度及时间资源管理技术。背景技术[0002]相控阵雷达作为一种先进的有源电扫阵列多功能雷达，不同于传统的机械扫描雷达按照相同方式处理目标，相控阵雷达天线通过计算机对移位器的控制来实现对雷达波束的控制，从而可以按照特定要求选择目标的重返和驻留时间。由于这些优点，相控阵雷达在目标跟踪上应用广泛。[0003]雷达资源管理就是根据周围的实时态势、目标特性和不同的任务对有限的系统资源进行分配。就波束重返间隔的选择而言，当目标机动性较大时，应采用较小的重返间隔，机动性较小时采用较大的重返间隔；但重返间隔过大会导致目标跟踪精度降低，过小，会使得系统负载增大，同时对提高跟踪精度贡献不大。因此，自适应重返周期应具有平衡跟踪精度和系统负载的能力。同时相控阵雷达的资源是有限而且是多种功能共享的，因此，必须采用合理的资源调配方式，同时保证目标跟踪质量和减少资源负载。文献“TrackingperformanceconstrainedMFRparametercontrol:applyingconstraintsonpredictionaccuracy，20057thInternationalConferenceonInformationFusion，2005”综合考虑了驻留时间和重返间隔对跟踪性能的影响并利用数值方法对时间资源进行了优化，上述算法虽然深入研究了雷达时间资源的调度，但是在不考虑目标机动性能和杂波环境的前提下，而且是基于目标的角度误差来分配资源的，忽略了距离误差对资源的影响。后验克拉