[发明专利]一种适用于制导探测的分布式SAR构型设计方法

说明书

本发明涉及一种适用于制导探测的分布式SAR构型设计方法，属于分布式集群控制技术领域，解决了现有技术中对目标定位不精确、轨迹规划复杂的问题。本发明的方法基于末端制导分布式SAR任意移变几何关系，直接构建分布式平台运动信息与成像性能间的模型，将分布式最优构型设计过程转化成分布式平台最优轨迹设计问题，并建立了非线性多元的目标函数，进一步将最优轨迹设计问题转化为非线性多目标函数的优化问题，提高了目标定位的精确性，降低了轨迹规划的复杂性。

技术领域

本发明属于分布式集群控制技术领域，是一种适用于制导探测的分布式SAR构型设计方法。

背景技术

随着现代战场双方博弈对抗手段的日趋激烈，使得战场环境十分的复杂，这给当前精确制导武器的探测和制导手段提出了新的挑战。由于制导控制的要求，一般末端弹道均是处于前视探测，传统探测缺乏方位上的分辨率，使得目标识别跟踪精度大大降低，往往最后一段不能正确寻找目标，特别是针对大型的目标，如航母战斗群、大型驱逐舰、近岸舰船编队等复杂目标时，容易受到角反干扰或者目标散射中心的变化造成目标跟踪丢失，无法实现复杂场景下对此类目标的精确打击。

分布式SAR成像探测体制和导弹平台结合形成的弹载分布式SAR成像探测技术，在许多特定的场合具有无可比拟的信息获取优势，尤其在弹群处于末端制导阶段，分布式SAR成像探测技术可以实现前视时接收方也能对目标进行高分辨成像，结合目标分选和识别技术，从而可以在复杂的环境下分离出目标，进而实现对目标进行精确打击。现有技术中已经开始对分布式SAR成像探测技术进行了大量研究，比如中国专利CN103901430B、CN108562902B和CN111273678B。

但是，针对制导阶段，特别是末端制导阶段，弹群机动和制导约束带来的复杂弹群几何和轨道差异大等特性给分布式SAR构型设计带来的挑战。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种适用于制导探测的分布式SAR构型设计方法，解决了现有技术中对目标定位不精确、轨迹规划复杂的问题。

本发明提供的一种适用于制导探测的分布式SAR构型设计方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1、构建分布式SAR任意移变构型的空间模型；

步骤2、基于梯度理论，构建分布式SAR任意移变构型的距离向分辨率模型和地距方位向分辨率模型；

步骤3、基于分布式SAR任意移变构型的距离向分辨率模型和地距方位向分辨率模型，建立非线性多目标优化方程；

步骤4、对步骤3得到的非线性多目标优化方程进行求解，获得最优分辨率下的最优轨迹。

可选地，分布式SAR任意移变构型为双基前视SAR模型；所述双基前视SAR模型包括接收机和无人机的动态空间模型。

可选地，步骤1的具体步骤如下：

建立接收机的发射坐标系，以接收机的开机位置投影到当地水平面的投影点为发射坐标系的坐标原点，以接收机的开机位置的速度在当地水平面的投影速度方向的航向为发射坐标系的 x轴，以垂直当地水平面向上的方向为发射坐标系的 y轴，基于 xy轴确定发射坐标系的 z轴；探测目标场景位于接收机正前方，接收机正前视探测目标场景区域；

获取接收机的位置信息、速度信息和加速度信息：