【摘 要】
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相控阵雷达由于其高性能和多功能已成为雷达技术发展方向上的一个重要里程碑。相控阵雷达波束的形成和定位只需几微秒的时间,使得几百个波束可以在一秒内产生,这些波束用于对
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相控阵雷达由于其高性能和多功能已成为雷达技术发展方向上的一个重要里程碑。相控阵雷达波束的形成和定位只需几微秒的时间,使得几百个波束可以在一秒内产生,这些波束用于对目标进行跟踪和搜索。同时雷达还处理天线接收到的回波,这样雷达就可以同时对多个目标进行多种操作。由于雷达处于不同的工作方式,对雷达资源的消耗各不相同。所以,怎样合理地调度与使用有限的雷达资源将直接关系到相控阵雷达突出优势的发挥。本文围绕多目标跟踪下相控阵雷达的资源优化以及资源管理分别展开了相关研究。主要工作如下:1.研究了多目标跟踪时的资源优化问题。由于相控阵雷达跟踪多目标时,通常采用分时多波束的工作模式,因此资源优化主要是指对不同目标照射时间的优化分配。根据目标的状态估计信息,以目标的总体跟踪性能最优作为代价函数,对雷达在各个目标方向上的照射时间进行优化,优化问题的最优解即为雷达在各目标所在方向上的照射时间。仿真实验说明该方法可以改善目标的总体跟踪精度。2.研究了多目标跟踪时的资源管理问题,即如何在多个跟踪任务以及搜索任务之间有效地调度相控阵雷达的波束。换句话说,相控阵雷达在完成该时刻的任务后,要确定下一时刻的工作方式(搜索还是跟踪),就跟踪方式而言,对哪个目标进行跟踪也是一个需要进一步确定的信息。解决资源管理问题主要有基于信息论的方法和基于协方差控制的方法。本文将两种方法的思想相结合研究了一种改进算法,针对有特殊要求的目标按照期望跟踪精度进行跟踪,针对剩余其他没有要求的目标依照信息增量进行跟踪。通过仿真实验说明了该方法的优点。期望跟踪精度是根据目标的威胁度进行设置的。针对动态变化的目标环境,根据专家知识和雷达回波获取的目标特性的先验知识,本文研究了基于层次——效益法的目标威胁度确定方法。通过仿真实验证实它的决策结果符合人们一般思考的结果,是一种有效的方法。
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