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[摘要]在近代战争中网络化作战成为近年来人们关注的焦点之一,而雷达在这个网络中又是不可缺少的装备。如何更好地发挥它的作用便是一个值得探讨的问题,从管理的层面上讲,就是如何利用现有各类雷达的技术能力来实现整体武器系统优化,大幅度地提高系统的作战使用能力。
[关键词]网络化 雷达 资源调度
中图分类号:TN95文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0220067-01
一、雷达组网中雷达管理的研究现状
传统的多雷达管理方法从雷达本身的探测能力出发,对所有被跟踪目标使整体分配代价最小或使整体效能最大,使整体的状态估计误差最小或使可获得的信息增量最大,作为对整个系统雷达资源分配的依据。刘先省基于雷达与目标的配对函数和目标优先级函数建立了系统的效能和浪费函数,然后以综合效能为目标函数,以雷达最大跟踪能力及对目标的覆盖为约束条件,利用线性规划解决了多目标跟踪中的雷达资源分配问题。
二、雷达组网中的资源调度管理
在多个雷达提供数据的情形下,雷达管理的优化目标可转换为达到特定的跟踪要求,即根据设定的期望协方差对雷达资源进行分配,这种方法简称为协方差控制法。多雷达站数据融合的主要算法分为两种,一种是集中式融合,另一种是分布式融合。我们则采用了分层融合算法,这种融合算法属于分布式融合算法但是其融合性能却与集中式融合方式相当,具有融合运算量少融合精度高的特点。分层融合算法设目标运动的状态模型为:
当N个雷达站观测同一运动目标时,第i个雷达站的观测方程为:
假设各个雷达站独立工作,且和初始状态相互独立。雷达站i对目标状态的kalman滤波估计为:
则根据分层融合算法,N个雷达站产生的目标状态估计值为:
以上为无反馈时分层融合算法的实现过程。若将每一时刻中心处理器的融合结果反馈给各个雷达站,更新各雷达站的滤波值和滤波方差阵,以支持各雷达站对目标的跟踪处理,则构成反馈式分层融合算法。即对第i个雷达站
则中心处理器的分层融合算法公式作相应的变换如下:
三、进一步需研究的课题
1.不同的跟踪算法对资源管理的要求不同。因此,我们要根据不同的跟踪算法研究不同的资源管理方法。
2.要研究在电子干扰存在条件下,雷达系统自适应资源的调度管理的问题。
3.目标优先级处理问题。目标优先级处理的输入信息包括人为指定的优先级,当前的目标状态(可见航迹文件)以及未来的目标状态(来自事件的预测功能)。目标优先级处理的输出能指出可能的未来威胁。
4.雷达向目标的分配问题。当用多个雷达组网监视多个目标时,雷达管理就需要一个能把雷达分配给多个目标的方案。分配方案通常在优化某个组合目标函数的基础上形成。组合目标函数是以整个目标复杂性为背景对雷达数据采集性能的度量,与目标优先级和雷达目标配对的值有关。
参考文献:
[1]蔡庆宇、薛毅、张伯彦著,相控阵雷达数据处理及其仿真技术,北京:国防工业出版社,1997.
[2]蔡庆宇,网络化作战中的雷达资源管理,航天科技报告,2007.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
[关键词]网络化 雷达 资源调度
中图分类号:TN95文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0220067-01
一、雷达组网中雷达管理的研究现状
传统的多雷达管理方法从雷达本身的探测能力出发,对所有被跟踪目标使整体分配代价最小或使整体效能最大,使整体的状态估计误差最小或使可获得的信息增量最大,作为对整个系统雷达资源分配的依据。刘先省基于雷达与目标的配对函数和目标优先级函数建立了系统的效能和浪费函数,然后以综合效能为目标函数,以雷达最大跟踪能力及对目标的覆盖为约束条件,利用线性规划解决了多目标跟踪中的雷达资源分配问题。
二、雷达组网中的资源调度管理
在多个雷达提供数据的情形下,雷达管理的优化目标可转换为达到特定的跟踪要求,即根据设定的期望协方差对雷达资源进行分配,这种方法简称为协方差控制法。多雷达站数据融合的主要算法分为两种,一种是集中式融合,另一种是分布式融合。我们则采用了分层融合算法,这种融合算法属于分布式融合算法但是其融合性能却与集中式融合方式相当,具有融合运算量少融合精度高的特点。分层融合算法设目标运动的状态模型为:
当N个雷达站观测同一运动目标时,第i个雷达站的观测方程为:
假设各个雷达站独立工作,且和初始状态相互独立。雷达站i对目标状态的kalman滤波估计为:
则根据分层融合算法,N个雷达站产生的目标状态估计值为:
以上为无反馈时分层融合算法的实现过程。若将每一时刻中心处理器的融合结果反馈给各个雷达站,更新各雷达站的滤波值和滤波方差阵,以支持各雷达站对目标的跟踪处理,则构成反馈式分层融合算法。即对第i个雷达站
则中心处理器的分层融合算法公式作相应的变换如下:
三、进一步需研究的课题
1.不同的跟踪算法对资源管理的要求不同。因此,我们要根据不同的跟踪算法研究不同的资源管理方法。
2.要研究在电子干扰存在条件下,雷达系统自适应资源的调度管理的问题。
3.目标优先级处理问题。目标优先级处理的输入信息包括人为指定的优先级,当前的目标状态(可见航迹文件)以及未来的目标状态(来自事件的预测功能)。目标优先级处理的输出能指出可能的未来威胁。
4.雷达向目标的分配问题。当用多个雷达组网监视多个目标时,雷达管理就需要一个能把雷达分配给多个目标的方案。分配方案通常在优化某个组合目标函数的基础上形成。组合目标函数是以整个目标复杂性为背景对雷达数据采集性能的度量,与目标优先级和雷达目标配对的值有关。
参考文献:
[1]蔡庆宇、薛毅、张伯彦著,相控阵雷达数据处理及其仿真技术,北京:国防工业出版社,1997.
[2]蔡庆宇,网络化作战中的雷达资源管理,航天科技报告,2007.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”