[发明专利]基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法

说明书

本发明涉及一种基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法，属于雷达信号处理技术领域。本方法包括如下步骤：(1)根据各目标雷达散射截面数据库与目标运动状态先验知识，获取各目标相对不同雷达的RCS值以及各目标相对不同雷达的距离；(2)构建带有雷达分配变量和采样间隔等辐射资源参数变量的贝叶斯克拉美罗下界作为表征各目标跟踪精度的衡量指标；(3)根据预先设定的目标q跟踪精度门限建立基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制模型；(4)采用基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法，在各个时刻选择合适的雷达以最大采样间隔对相应目标进行跟踪。本发明提升了组网雷达系统在多目标跟踪过程中的射频隐身性能。

技术领域

本发明涉及一种基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法，属于雷达信号处理技术领域。

背景技术

异构无源探测系统兼具高增益和低增益无源探测子系统的优势，是一种先进的无源探测系统。它能够通过快速探测交战方的射频信号辐射特征，引导武器摧毁交战方的射频信号平台。现有的射频隐身理论与技术已经不能满足我方雷达对抗敌方异构无源探测系统的需求，因此迫切需要深入发展多雷达协同探测跟踪的射频隐身理论，使我方的组网雷达系统能够在未来继续具有射频隐身优势，保持对敌的战略威慑和战术引导打击能力。

雷达射频隐身是指通过控制己方雷达信号的射频辐射特征，缩短敌方无源探测系统对雷达的有效作用距离，提高雷达及其搭载平台的生存能力。雷达射频隐身研究贯穿于敌方无源探测系统对己方雷达信号的发现、分选识别和定位的全过程。由此可见，组网雷达射频隐身作战已经受到了国内外的高度重视，组网雷达系统作为重要的有源探测传感器，它们之间的协同射频隐身研究具有重要的国防意义。

组网雷达系统相邻两次对同一目标进行辐射的时间间隔定义为采样间隔。当采用短的采样间隔跟踪目标时，组网雷达对目标进行高频率的照射获得回波信息，对目标运动状态进行更新，从而获得较高的目标跟踪精度。然而，由于雷达发射机频繁地辐射增大了其被敌方无源探测系统截获的概率，使得组网雷达系统的射频隐身性能较差。当采用长的采样间隔跟踪目标时，雷达发射机对目标的辐射次数减少，目标跟踪精度较低，但系统具有良好的射频隐身性能。

然而，已有的研究成果虽然涉及雷达系统单/多目标跟踪时的采样间隔控制问题，在满足一定目标跟踪精度的前提下，最大化雷达对目标跟踪的采样间隔，提升了雷达系统在目标跟踪过程中的射频隐身性能，但已有研究成果都只针对单基地相控阵雷达单/多目标跟踪场景，具有一定的局限性。基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法还未见公开报道。

发明内容

本发明提出了一种基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法，在满足各目标跟踪精度要求和组网雷达系统时间资源约束的前提下，以最大化各雷达对目标的采样间隔之和为优化目标，对多目标跟踪过程中雷达分配方式和各雷达对相应目标的采样间隔等辐射资源参数进行优化选择，有效提升组网雷达系统多目标跟踪时的射频隐身性能。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种基于射频隐身的组网雷达多目标跟踪采样间隔控制方法，包括如下步骤：

(1)考虑由N_R部时间、空间、频率同步的相控阵雷达组成的组网雷达系统，在跟踪N_T(N_T≤N_R)目标的各个时刻，每部雷达发射信号对目标进行辐射，且只能接收来自自身辐射信号的目标回波信号，同时，各个时刻每部雷达最多只能跟踪一个目标；根据各目标雷达散射截面数据库与目标运动状态先验知识，获取各目标相对不同雷达的RCS值以及各目标相对不同雷达的距离；

(2)构建带有雷达分配变量和采样间隔等辐射资源参数变量的贝叶斯克拉美罗下界作为表征各目标跟踪精度的衡量指标，如下所示：k-1时刻目标q的预测表示为：