[发明专利]一种空间-频率-极化组合协同探测方法

摘要

本发明提供一种空间-频率-极化组合协同探测方法，考虑目标姿态角的随机性，采取在方位上取加权平均检测概率最大的方法来对协同网络内各节点雷达空间属性、频率属性、雷达极化属性进行配置，构建的协同探测系统能够联合实现空间-频率-极化分集技术，较其他雷达系统获取了更多更丰富的目标多样性信息，检测性能更高，威力范围更大，进一步的，采用将节点雷达系统与网络相结合的模式，使得该协同探测方法具有抗摧毁、抗干扰、自组织化等网络特点。

主权项

一种空间‑频率‑极化组合协同探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取目标的先验目标特性后配置各节点雷达空间属性、频率属性、雷达极化属性，使得各节点雷达从不同空间、不同发射频率、不同极化通道分别来获取目标空间、频率以及极化多样性信息；获取先验目标的目标特性配置各节点雷达空间属性、频率属性、极化属性的具体方法是：$\<\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}},\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}},\stackrel{\‾}{f}>=\arg \underset{\mathrm{\θ},\mathrm{\ρ},f}{\max }[{\mathrm{\ω}}_1{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_1}\right)+{\mathrm{\ω}}_2{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_2}\right)+...+{\mathrm{\ω}}_{{\mathrm{\θ}}_N}{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_N}\right)]$其中，表示使得加权平均检测概率达到最大所对应的M个节点的空间观测角度的集合，M为节点雷达总数；表示使得加权平均检测概率达到最大时M个节点所对应的发射频率的集合，表示使得加权平均检测概率达到最大时M个节点所对应的极化方式的集合；ω_n表示第n个姿态角的权系数，n＝1,2,...,N，N为目标在范围[‑180°,180]划分出的内姿态角总个数，表示在目标姿态角θ_n下的节点雷达的平均检测概率；步骤2、各节点雷达天线指向同一观测区域，接收各节点获取的目标信息进行信号融合，以提取目标信息得出探测结果；其中，$P_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_n}\right)=Q_N(\sqrt{{{2\mathrm{SNR}}_{\mathrm{\θ}}}_n},\sqrt{2\mathrm{\γ}/{\mathrm{\σ}}_{n_0}^2}),$γ为门限值，Q_N为马库姆MarcumQ函数，为高斯白噪声的平均功率，门限值γ通过以下方式确定：$P_{\mathrm{FA}}=\exp (-\frac{\mathrm{\γ}}{{\mathrm{\σ}}_{n_0}^2})\underset{k=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{k!}{\left(\frac{\mathrm{\γ}}{{\mathrm{\σ}}_{n_0}^2}\right)}^2,$P_FA为预设的虚警概率，k为通道数变量，L＝4M²，！表示连乘；${\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_n}=\frac{R_0^4}{R_m^2{R}_l^2}\frac{\mathrm{\σ}\left({\mathrm{\θ}}_n\right)}{{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{SNR}}_0,$σ(θ_n)为目标姿态角θ_n下先验的雷达散射截面RCS数据；σ₀为目标后向散射面积，SNR₀节点雷达单独工作时的检测因子，R₀为节点雷达最大作用距离，R_m表示发射节点到当前检测单元的电磁波传播距离，R_l表示接收节点到当前检测单元的电磁波传播距离。