[发明专利]多传感器协同探测任务规划方法

说明书

本发明公开了一种多传感器协同探测任务规划方法，包括以下步骤，步骤一，信息处理，获取每个已被探测的空中目标的估计航迹和运动信息，筛选各传感器探测的空中目标，计算各传感器对其探测的空中目标的探测时段；步骤二，探测任务分解，将各传感器对其探测的空中目标的探测时段合并形成多传感器的全局探测时段；步骤三，建立跟踪资源分配决策矩阵；对于全局探测时段的每一个子时段，建立多传感器的跟踪资源分配决策矩阵；步骤四，求解跟踪资源分配优化问题；将各子时段内的多传感器跟踪资源优化分配问题转化为0‑1整数规划问题等。本发明实现了对空中目标持续、稳定的跟踪。

技术领域

本发明涉及一种多传感器管理领域，特别是涉及一种多传感器协同探测任务规划方法。

背景技术

从现代战争的经验和对未来空袭特点的分析预测来看，当前及未来局部战争或武装冲突中最常用的空袭模式是综合运用多种空袭武器压制、摧毁对方防空系统、夺取制空权，具体表现为：全方向、全纵深、全距离作战，低空、超低空突防与高空突防相结合，高机动、高精确、智能化突防，弹道导弹、巡航导弹、作战飞机等多装备协同作战。

针对空袭作战的上述特点，“大区域、立体、动态、联合”作战成为高技术条件下防空反导作战的基本模式。为实现上述防空反导作战模式，需要通过信息系统对分布在广大区域内的多种传感器进行高效的管理与调度，通过多传感器协同探测，为指挥控制系统提供连续、可靠的空情信息，为作战决策、武器制导、作战效果评估等提供支撑。

多传感器协同探测任务规划是依据对空中目标运动趋势的估计、以一定的准则设计各传感器对空中目标的探测任务，形成多传感器对多目标的协同探测方案，它是作战指挥的重要组成部分，是作战管理的关键技术之一。目前，已有的方法大多以空中目标的跟踪精度最优或类似原则作为设计准则，且较少的考虑传感器跟踪资源的限制，但实际作战中一般不要求对空中目标的跟踪精度最优，只要满足一定的精度要求即可(该要求通常在选择具有一定精度的传感器加入传感器网络时就已满足)，而更关注能否在满足传感器跟踪资源约束的前提下，实现对空中目标持续、稳定的跟踪，以便为指挥信息系统提供连续、可靠的空情信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多传感器协同探测任务规划方法，其通过多传感器协同探测，为指挥控制系统提供连续、可靠的空情信息。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多传感器协同探测任务规划方法包括以下步骤：

步骤一，信息处理，获取每个已被探测的空中目标的估计航迹和运动信息，筛选各传感器探测的空中目标，计算各传感器对其探测的空中目标的探测时段；依据空中目标的估计航迹是否穿越传感器的探测范围，判断各传感器当前或未来探测到的空中目标；根据空中目标航迹穿越传感器探测范围的长度和空中目标的飞行速度，计算各传感器对探测到的各空中目标的探测时段；

步骤二，探测任务分解，将各传感器对其探测的空中目标的探测时段合并形成多传感器的全局探测时段；各探测时段的起始时刻和结束时刻对全局探测时段进行划分；

步骤三，建立跟踪资源分配决策矩阵；对于全局探测时段的每一个子时段，依据该时段内工作的传感器数量、被探测到的空中目标数量及传感器跟踪空中目标的有利程度，建立多传感器的跟踪资源分配决策矩阵，cij为传感器Ri跟踪空中目标Tj的有利程度，cij如下式所示

c_ij＝w_ijt_ijc

式中，wij为一个权值，Ri在该子时段能探测Tj，则wij＝1，否则wij＝0；tijc为该子时段及之后Ri能够连续探测Tj的时间；Ri在该子时段能探测Tj，且之后能继续探测Tj的时间越长，则R跟踪Tj的有利程度越高；