[发明专利]一种基于射频隐身的组网雷达驻留时间优化控制方法

说明书

本发明公开了一种基于射频隐身的组网雷达驻留时间优化控制方法，包括如下步骤：（1）机载雷达组网包括N部空间、时间、频率同步的机载两坐标相控阵雷达，对二维平面内的Q个匀速运动目标进行跟踪，据此构造机载雷达组网的观测模型和目标的运动模型；（2）获取匀速运动目标跟踪时目标状态估计误差的BCRLB，并从中提取目标位置估计均方误差下界作为目标跟踪精度的衡量指标；（3）根据预测回波信噪比计算机载雷达组网对跟踪目标的预测检测概率；（4）构建机载雷达组网驻留时间最小化的优化控制模型，在所有目标的预测跟踪精度和预测检测概率均满足约束条件的前提下，最小化机载雷达组网的总驻留时间；（5）采用两步分解法对优化控制模型进行求解。

技术领域

本发明属于电子对抗技术，具体涉及一种基于射频隐身的组网雷达驻留时间优化控制方法。

背景技术

飞机射频隐身技术是指通过缩减机载雷达、数据链等有源电子设备的射频信号特征来降低无源探测设备对射频信号的截获、分选、识别等的能力。作为一种重要的有源隐身技术，飞机射频隐身技术是以降低无源探测系统的截获概率、截获距离，提升雷达的抗侦察、抗干扰能力为目标，保障战斗机先敌发现、先敌打击、先敌摧毁的重要手段。

由于单部机载相控阵雷达只能从单一视角对目标进行探测，通常情况下不能完成所有监视、跟踪等任务。而机载雷达组网包含不同飞机平台、不同工作模式、不同频段的多部机载相控阵雷达，通过机间数据链将各部机载相控阵雷达的量测数据传送至融合中心，在融合中心进行数据融合以及自适应雷达发射机参数控制。机载雷达组网可以提高雷达对目标的探测能力，更好地完成对目标的搜索、定位、跟踪和识别任务。通过机载雷达组网探测能力的优势可以提高战斗机的作战效能，而针对机载雷达组网系统的射频隐身技术也成为必须要研究的内容之一。

对相控阵雷达而言，雷达的发射参数在工作中动态可控，因此可以通过合理地选择发射参数实现改善雷达探测能力以及提高雷达射频隐身性能的目的。从时间资源角度出发，相控阵雷达在目标跟踪时的辐射间隔和单次辐射的驻留时间可以自适应地调整，增大相控阵雷达的辐射间隔和减小单次辐射雷达波束在目标上的驻留时间都是提高相控阵雷达射频隐身性能的主要措施。

在相控阵雷达目标跟踪时间资源管理的研究中，大部分都只考虑了辐射间隔的影响，而忽略了波束驻留时间，但现代雷达多采用多脉冲相参积累技术以提高目标的回波信噪比，因此驻留时间的改变直接影响回波信噪比的大小，从而影响目标跟踪精度和目标检测概率。增加波束驻留时间将使得目标的回波信噪比增大，使得目标状态估计误差协方差减小，因此增加相控阵雷达的波束驻留时间可以提高目标的跟踪精度，增大目标的检测概率。但是增加波束驻留时间会增大雷达被无源探测系统发现的概率，对雷达的射频隐身性能不利。

因此，有必要对基于射频隐身的机载雷达组网多目标跟踪驻留时间自适应优化控制问题进行研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于射频隐身的组网雷达驻留时间优化控制方法，在所有跟踪目标的预测跟踪精度和预测检测概率均满足一定约束条件的前提下，可以最小化机载雷达组网照射目标的驻留时间，从而提升雷达组网的射频隐身性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于射频隐身的组网雷达驻留时间优化控制方法，方法步骤如下：

步骤一：机载雷达组网包括N部空间、时间、频率同步的机载两坐标相控阵雷达，对二维平面内的Q个匀速运动目标进行跟踪，据此构造机载雷达组网的观测模型和目标的运动模型；

步骤二：获取匀速运动目标跟踪时目标状态估计误差的BCRLB，并从中提取目标位置估计均方误差下界作为目标跟踪精度的衡量指标；

步骤三：根据预测回波信噪比计算机载雷达组网对跟踪目标的预测检测概率；

步骤四：构建机载雷达组网驻留时间最小化的优化控制模型，在所有目标的预测跟踪精度和预测检测概率均满足约束条件的前提下，最小化机载雷达组网的总驻留时间；