多頻段雷達(dá)組網(wǎng)探測(cè)跟蹤隱身目標(biāo)研究.pdf

1、隱身技術(shù)的使用,特別是隱身飛機(jī)的出現(xiàn),在近幾次的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中顯現(xiàn)出了巨大的威力,其在戰(zhàn)場(chǎng)上的使用,打破了戰(zhàn)爭(zhēng)中原有攻防戰(zhàn)略的平衡,考慮到我國(guó)防防空安全的需要,因此對(duì)隱身目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)的研究是必要的。但對(duì)隱身目標(biāo)進(jìn)行反隱身研究將是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行探測(cè)跟蹤也將面臨著諸多的困難。單或多同體制的傳感器獲取的量測(cè)信息往往無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效的定位跟蹤,進(jìn)而也難以滿足空防的需要。在未來(lái)愈加惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,由工作在不同頻段的雷達(dá)組成的雷達(dá)

2、網(wǎng),并依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成的雷達(dá)網(wǎng)系統(tǒng),將會(huì)是對(duì)付隱身目標(biāo)的重要途徑。同時(shí),多傳感器目標(biāo)跟蹤技術(shù)作為信息融合技術(shù)在目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域的典型應(yīng)用范例,考慮到它能將多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,并能對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行有效的估計(jì),進(jìn)而可以產(chǎn)生比單一傳感器更好的跟蹤性能的特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì)。因此,由多頻段雷達(dá)構(gòu)成雷達(dá)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)隱身目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,再有多傳感器信息融合技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理將會(huì)是探測(cè)跟蹤隱身目標(biāo)的一種有效手段。
　　本文主要研究了多頻段雷達(dá)

3、組網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)隱身目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合處理及目標(biāo)跟蹤問(wèn)題,并考慮到組網(wǎng)雷達(dá)資源的相對(duì)稀缺性及系統(tǒng)的抗毀性,初步研究了雷達(dá)網(wǎng)內(nèi)資源的管理分配問(wèn)題。論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)概述了研究中需要用到的基本理論,包括常用的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型及其適用情況和常用的濾波算法及其特點(diǎn)。
　　(2)為體現(xiàn)目標(biāo)的隱身性,并盡力反映出目標(biāo)的隱身特性,給出了幾種角(方位角、航向角及方向角)的定義和計(jì)算方式以及它們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并分別用簡(jiǎn)單曲線擬合和最小

4、二乘擬合的方法對(duì)典型隱身目標(biāo)的雷達(dá)散射截面積(radar cross section,RCS)進(jìn)行近似擬合,同時(shí)對(duì)相關(guān)的隱身目標(biāo)的檢測(cè)概率(detection probability,Pd)進(jìn)行了計(jì)算。
　　(3)為了對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)反隱身的效果進(jìn)行評(píng)估,定義或給出了一些評(píng)價(jià)探測(cè)跟蹤效果的性能指標(biāo),包括時(shí)間統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、位置統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和檢測(cè)概率統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
　　(4)分別研究了非機(jī)動(dòng)隱身目標(biāo)和機(jī)動(dòng)隱身目標(biāo)的組網(wǎng)雷達(dá)探測(cè)跟蹤,并對(duì)應(yīng)提出了在

5、非連續(xù)檢測(cè)到隱身目標(biāo)的情況下所采用的不同濾波處理算法,同時(shí)分別給出了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方式和濾波流程圖,最后進(jìn)行了仿真驗(yàn)證及分析,結(jié)果說(shuō)明了兩種對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)思路和處理算法的有效性及可行性。
　　(5)針對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)網(wǎng)內(nèi)資源的相對(duì)有限性和稀缺性,同時(shí)考慮到組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)的抗毀性問(wèn)題,初步研究了多頻段雷達(dá)組網(wǎng)中的傳感器資源管理問(wèn)題,給出了基于協(xié)方差控制的集中式傳感器資源管理算法和基于協(xié)方差控制的多傳感器交互式多模型(interacting mu