[发明专利]基于网络代价的节点选择方法

说明书

本发明公开了一种基于网络代价的节点选择方法，包括以下步骤：S1、对雷达组网系统的参数进行初始化；S2、保证目标跟踪精度满足要求，建立目标跟踪误差函数约束条件；S3、建立网络代价模型，确立资源优化问题；S4、确定目标优先级；S5、确定节点选择矩阵；S6、确定簇首选择矩阵。本发明解决了现有雷达节点选择方式一味追求最大化跟踪精度而造成系统在节点调度和通信传输等方面的风险加大的问题，在保证跟踪精度的同时最小化了节点和通信代价，实现了跟踪精度随目标位置灵活调整以节省雷达资源，求解过程简单、精度高。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种基于网络代价的节点选择方法。

背景技术

组网雷达的几何结构和信息融合方式都具有的灵活可变性使其能够调整适用于各种雷达场景和应用，成为当今雷达领域的研究热点之一，它能获取目标的非后向散射信息，具有作用距离远、抗低空突防、隐蔽性和抗干扰性强等特点。

雷达组网的技术基础是多传感器信息融合技术，其利用多个节点的信息实现传感器间的信息互补，能够增加量测的维度和置信度，提高系统的容错性和鲁棒性，因此得到了广泛应用。在执行跟踪任务时，为了实现高跟踪精度，必须最大化利用系统资源。由于在实际应用中系统资源总是有限的，常常需要进行雷达资源管理，根据周围的实时态势、目标特性和不同的任务对有限的系统资源进行分配。

由于带宽、传输速率、通信代价等限制，系统中的节点常常不能同时被使用，所以实际应用中系统需要通过选择节点子集去完成特定任务，此时如何进行合理有效的节点选择成为重要的雷达资源管理问题之一。文献“Sensor selection in distributedmultiple radar architectures for localization：a knapsack problemformulation，”IEEE Trans.Signal Process.， vol.60，no.1，pp.247-260，Jan.2012”中，提出了一种次优子集选择方法，但这种方法的实现仅限于目标定位领域。文献“Sensorselection based on generalized information gain for target tracking in largesensor networks IEEE Trans.Signal Process.，vol.，62，no.2，pp.363-375，Jan. 2014”提出了跟踪领域的节点选择方案，但是考虑的是如何分配节点以达到最好的跟踪性能，其节点选择方法好坏完全由跟踪性能决定，忽视了节点选择可能为系统带来的其他影响，如本发明考虑的节点调度和通信传输等方面的风险。公开发表的文献资料提出的节点选择方法大多把雷达系统中的节点看作完全相同的节点，但在实际应用中，系统中的节点由于其种类、参数及所处环境不同，导致操作其面临的风险也不同。且由于在信息传输过程中，通信距离越远，信息损失等因素带来的风险可能越大，所以将通信传输面临的风险纳入节点选择的考虑中也是现实需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在保证跟踪精度的同时最小化了节点和通信代价，实现了跟踪精度随目标位置灵活调整以节省雷达资源，求解过程简单、精度高。本发明可以应用于雷达多目标跟踪等领域的基于网络代价的节点选择方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于网络代价的节点选择方法，包括以下步骤：

S1、对雷达组网系统的参数进行初始化；

S2、保证目标跟踪精度满足要求，建立目标跟踪误差函数约束条件；

S3、建立网络代价模型，确立资源优化问题；

S4、确定目标优先级；

S5、确定节点选择矩阵；

S6、确定簇首选择矩阵。