[发明专利]基于三维空间网格离散化的防空雷达优化部署方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于三维空间网格离散化的防空雷达优化部署方法及系统，包括对部署区域三维空间和对防空雷达水平探测方位进行网格离散化，基于真实地形高程数据，获得不同探测方位角内考虑地形遮蔽角、地球曲率的雷达实际作用距离，实现对雷达可部署位置和雷达全方位空间探测的定量描述，通过不同部署位置防空雷达与全部三维空间网格点的覆盖属性判断，计算出各型雷达的空间覆盖体积和多种雷达组网后的整体空间覆盖体积。以雷达空间覆盖体积最大化为目标，采用优化算法对防空雷达部署位置进行优化求解。本发明提供的防空雷达优化部署方法有效减少防空雷达低空覆盖盲区，实现对低空突防目标尽早发现尽早拦截，提高防空体系的低空作战效能。

技术领域

本发明涉及防空雷达领域，具体地，涉及一种基于三维空间网格离散化的防空雷达优化部署方法及系统。

背景技术

在丘陵、山地、高原等地区，受地球曲率、地形遮蔽角等因素影响，防空雷达对低空突防目标作用距离大幅缩小，导致防空火力拦截次数减少和防空效能严重下降。目前防空雷达部署方法将立体空间简化为二维平面，未考虑真实地形地貌条件下高程数据对防空雷达搜索发现、跟踪距离的影响，适用范围有限。因此迫切需要建立考虑地形遮蔽角、地球曲率和地理条件的防空雷达部署优化模型，获得三维空间覆盖体积最大化的防空雷达部署方案，提高防空雷达对低空突防目标的作战效能。

在公开号为CN111709584A的中国专利文献中，公开了一种基于人工蜂群算法的雷达组网优化部署方法，包括以下步骤：步骤1)初始化蜜源，包括初始化算法各参数、初始化蜜源中的各雷达位置和计算蜜源适应度；步骤2)跟随蜂选择蜜源；步骤3)跟随蜂尝试更新蜜源中的雷达部署位置；步骤4)引领蜂尝试更新对应蜜源中的雷达部署位置；步骤5)迭代计算，重复步骤2)-4)，直至计算达到指定迭代次数退出，其最优的蜜源位置即为最终结果。但是该专利文献中未考虑真实高程数据、地形遮蔽角、地球曲率和地理条件对防空雷达作用距离的影响，在丘陵、山地、高原等复杂地形地区适用范围有限。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于三维空间网格离散化的防空雷达优化部署方法及系统。

根据本发明提供的一种基于三维空间网格离散化的防空雷达优化部署方法，包括以下步骤：

步骤S1：基于三维空间网格离散化方法，用网格对连续的部署区域三维空间进行分割，将网格线与真实地形的交叉点作为可选防空雷达部署位置；

步骤S2：以可选防空雷达部署位置为中心，用射线对防空雷达水平探测方位进行网格离散化划分；

步骤S3：基于真实地形高程数据，遍历计算可选防空雷达部署位置处防空雷达不同离散方位角下地形遮蔽角和雷达实际最大作用距离，获得防空雷达的全方位探测性能矩阵；

步骤S4：通过判断可选防空雷达部署位置与三维空间网格点相对方位角、相对俯仰角、相对距离是否满足防空雷达探测条件，遍历完成所有三维空间网格点与雷达可选防空雷达部署位置的覆盖属性判断；

步骤S5：多种防空雷达在该部署区域内进行组网探测，重复步骤S3和步骤S4的执行，直至计算出每种防空雷达的全方位探测性能矩阵，判断每种雷达所在部署位置对全部三维空间网格点的覆盖属性，计算防空雷达组网探测在整个三维空间中的覆盖体积；

步骤S6：以防空雷达组网探测在整个三维空间网格中的探测体积最大化为目标，采用优化算法对多种防空雷达的部署位置进行优化。

优选的，所述步骤S1中，基于三维空间网格离散化方法对连续部署区域三维空间进行离散分割，获得数量有限的可选防空雷达部署位置，并根据真实地理条件设置地形部署条件矩阵。

优选的，所述步骤S3中，根据考虑地形遮蔽角的雷达实际最大作用距离、地球曲率的雷达的最大作用距离、雷达最大功率作用距离，取三者最小值为该探测方位角对应的雷达实际最大作用距离。