[发明专利]一种基于K覆盖的外源雷达网络接收站位优化配置方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达组网技术领域，具体涉及一种基于K覆盖的外源雷达网络 接收站位优化配置方法。

背景技术

近年来，利用第三方辐射源作为照射源的外源雷达逐渐成为研究热点，其具 有绿色环保、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点。然而在外源雷达信号处理技术逐 步完善的同时，外源雷达的实际应用性能不稳定，往往无法达到或接近理想性能， 其产生原因主要有两点：1.复杂的电磁环境影响信号处理的实际性能评估；2.不 合适的站位配置可能严重影响雷达系统的实际工作，如强直达波可能会阻塞接收 机等。因此，在外源雷达的实际应用中，电磁环境的预估和接收站的合理配置将 至关重要。

另一方面，外源雷达所利用的第三方辐射源具有向网络化发展的趋势，较为 典型的有单频网和多频网两种。单频网技术(SingleFrequencyNetwork，缩写 SFN)已广泛应用于数字广播电视组网覆盖，如中国CMMB/DTMB/CDR、欧洲 DAB/DVB-T、日本ISDB-T等数字广播电视标准均采用了单频网技术。其主要 特点是在预期覆盖区域内布置多个小功率发射台，同时以同一频率播出相同的节 目。而多频覆盖则以不同的频率播出不同的节目，一般发射台个数较少，但功率 较大，其典型应用是FM广播。

为扩大雷达覆盖范围，提高目标定位跟踪精度，外源雷达接收站的配置也呈 现出网络化的趋势。此时其与发射站网络共同构成多输入多输出(multiple-input multiple-output，缩写MIMO)雷达，也称为外源雷达网络(passiveradarnetwork， 缩写PRN)。PRN可以扩展外源雷达的应用范围，但同时多个接收站的合理配 置问题和PRN的信号处理问题也将变得更为复杂，其中一个重要问题是关联模 糊问题(包括发射站与目标关联问题及目标与接收站量测值关联问题)。新的信 号处理问题对PRN的配置问题提出了新的要求，即解模糊问题时需要多个收发 对同时探测到目标，在PRN接收站位配置问题中，我们称该问题为K覆盖问题。 总之，PRN中接收站位优化配置问题涉及多个方面，在第三方辐射源覆盖、电 磁环境、地理环境、硬件系统及信号处理能力等普遍约束下，通过选择合适的接 收站位置，最终使得整个外源雷达网络的覆盖性能、检测性能及定位跟踪性能达 到最优，对其实用化具有重要的意义。该问题的解决将极大地推动外源雷达组网 技术的研究，具有广泛的实际应用前景。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于K覆盖的外源雷达网络接收 站位优化配置方法。

本发明所提的基于K覆盖的外源雷达网络接收站位优化配置方法，其特征 在于，包括以下步骤：

步骤1：基于K阶覆盖上分位点构造组合优化模型；

步骤2：利用电波传播预测模型实现双基路径的传播损耗预测；

步骤3：根据当前接收站配置对区域进行K阶维诺图划分；

步骤4：求解子划分中接收站的最佳配置，构造维诺解；

步骤5：基于维诺解，利用邻域搜索方法获得邻域内更优解，构造邻域搜索解；

步骤6：评价邻域搜索解，若非最优，则基于当前邻域解重复步骤3-5，否则， 停止迭代，输出最优配置结果。

步骤1所述的基于K阶覆盖上分位点构造组合优化模型；具体实现过程为：首 先定义外源雷达网络中K覆盖，其表示区域内每个目标点被至少K个收发对同 时覆盖，然后定义K覆盖下探测到目标所需最小RCS值为K阶覆盖上分位点， 最后基于K阶覆盖上分位点构造组合优化模型为