多平臺(tái)多傳感器相互引導(dǎo)目標(biāo)搜索策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-13 11:30
建立傳感器對(duì)相控陣?yán)走_(dá)的引導(dǎo)模型,對(duì)多平臺(tái)多傳感器間相互引導(dǎo)的目標(biāo)搜索策略展開(kāi)研究;谡`差傳遞的方式,推導(dǎo)異平臺(tái)引導(dǎo)誤差,構(gòu)建目標(biāo)在指示空域的分布概率模型;推導(dǎo)成功引導(dǎo)概率、定義誤交接概率、明確引導(dǎo)時(shí)效性要求,提出以引導(dǎo)中心所在波位為起始、距離遞進(jìn)搜索且控制單個(gè)波位誤交接概率水平的引導(dǎo)雷達(dá)搜索策略。仿真結(jié)果表明:所提搜索策略在確保對(duì)目標(biāo)成功捕獲的同時(shí),極大地節(jié)約了雷達(dá)搜索資源且大幅度降低了全過(guò)程誤交接概率,適用于對(duì)精確性、實(shí)時(shí)性有嚴(yán)格要求的多平臺(tái)多傳感器協(xié)同搜索動(dòng)態(tài)規(guī)劃軟件設(shè)計(jì)。
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,37(02)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
多平臺(tái)下傳感器引導(dǎo)雷達(dá)的空間關(guān)系示意圖
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第37卷獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為80.4%,成功引導(dǎo)時(shí)間為230ms;雷達(dá)引導(dǎo)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=1.061,σφ=1.023,經(jīng)過(guò)14個(gè)波位捕獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為81.6%,成功引導(dǎo)時(shí)間為70ms。3種傳感器引導(dǎo)概率比較結(jié)果如圖5所示。圖5單目標(biāo)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)成功概率圖2中的線框是傳統(tǒng)搜索策略采用的3σ準(zhǔn)則劃定的搜索空域,經(jīng)計(jì)算可知:傳統(tǒng)搜索方式下IRST、ESM、雷達(dá)引導(dǎo)時(shí)分別需用25、225、81個(gè)波位完成捕獲。對(duì)比可得,本文提出的搜索策略縮小了空域搜索范圍,最大程度上節(jié)約了雷達(dá)搜索資源,提高了搜索效率。場(chǎng)景2當(dāng)傳感器引導(dǎo)雷達(dá)的探測(cè)范圍內(nèi)存在干擾目標(biāo)時(shí),不同的指示傳感器因其精度不同,最終的引導(dǎo)搜索效果也不同。假設(shè)指示傳感器在待測(cè)目標(biāo)附近探測(cè)到2個(gè)干擾目標(biāo),IRST因其精度較高,所測(cè)干擾目標(biāo)距待捕獲目標(biāo)較近;雷達(dá)、ESM因其精度較低,所測(cè)干擾目標(biāo)偏離較遠(yuǎn)。當(dāng)考慮誤交接概率時(shí),因干擾目標(biāo)相對(duì)位置及傳感器測(cè)角精度不同,分別設(shè)IRST、雷達(dá)、ESM引導(dǎo)下的單個(gè)波位誤交接概率門(mén)限為:30%,40%,50%。圖6~8為多平臺(tái)多目標(biāo)情況下IRST、ESM、雷達(dá)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)搜索的波位編排結(jié)果,其引導(dǎo)性能比較如表1所示。其中:Pwjj1為不考慮Pwjjpd的傳統(tǒng)搜索策略的總誤交接概率;Pwjj2為考慮Pwjjpd的總誤交接概率。由表可知:3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)在本文所提搜索策略下搜索的總誤交接概率相較于傳統(tǒng)搜索策略均有大幅度降低,并且在測(cè)角誤差高的情況下效果更為顯著。圖6多平臺(tái)多目標(biāo)IRST引導(dǎo)圖7多平臺(tái)多目標(biāo)ESM引導(dǎo)圖8多
映〈笮∥?1°×1°,捕獲概率門(mén)限為80%,引導(dǎo)有效波位數(shù)為60,單個(gè)波位波束駐留時(shí)間為5ms。假設(shè)被引導(dǎo)雷達(dá)在指示傳感器坐標(biāo)系中的位置(x0,y0,z0)=(1000m,2000m,-1000m),位置標(biāo)準(zhǔn)差σx0,σy0,σz0均為50m;目標(biāo)斜距估計(jì)值R=50000m,標(biāo)準(zhǔn)差σR=100m,目標(biāo)與平臺(tái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)最大偏差Sm為[0.5°,0.5°]。場(chǎng)景1當(dāng)交接空域僅存在待捕獲目標(biāo)時(shí),分別令I(lǐng)RST、ESM和指示雷達(dá)牽引雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索。圖2多平臺(tái)單目標(biāo)IRST引導(dǎo)圖3多平臺(tái)單目標(biāo)ESM引導(dǎo)圖4多平臺(tái)單目標(biāo)雷達(dá)引導(dǎo)雷達(dá)的波位編排雷達(dá)的波位編排雷達(dá)的波位編排圖2~4為多平臺(tái)單目標(biāo)情況下IRST、ESM、雷達(dá)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)搜索的波位編排結(jié)果。多平臺(tái)條件下引導(dǎo)信息經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,待捕獲目標(biāo)的方位、俯仰位置變?yōu)椋?3.44°,39.49°]。當(dāng)IRST引導(dǎo)雷達(dá)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=0.3265,σφ=0.3121,經(jīng)過(guò)4個(gè)波位捕獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為84.29%,成功引導(dǎo)時(shí)間為20ms;ESM引導(dǎo)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=2.118,σφ=2.044,經(jīng)過(guò)46個(gè)波位捕·113·
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]信息引導(dǎo)條件下雷達(dá)搜索空域及策略[J]. 唐書(shū)娟,許蘊(yùn)山,畢篤彥,楊濤. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]無(wú)源傳感器引導(dǎo)AESA雷達(dá)目標(biāo)搜索[J]. 唐書(shū)娟,許蘊(yùn)山,肖冰松. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]3D雷達(dá)間引導(dǎo)提示概率分析與仿真[J]. 樊浩,黃樹(shù)彩,李亞軍,韋道知. 現(xiàn)代雷達(dá). 2012(04)
[4]多目標(biāo)情況下IRST和雷達(dá)的指示交接問(wèn)題[J]. 張華睿,楊宏文,郁文賢. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]異地配置下ESM對(duì)2D雷達(dá)的引導(dǎo)分析[J]. 彭銳暉,王樹(shù)宗,呂永勝,王向偉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2009(01)
[6]異地配置下IRST對(duì)3D雷達(dá)的引導(dǎo)分析[J]. 呂永勝,王樹(shù)宗,彭銳暉,王向偉. 紅外與激光工程. 2008(05)
[7]IRST對(duì)3D雷達(dá)引導(dǎo)性能分析[J]. 王國(guó)宏,何友,毛士藝. 電子學(xué)報(bào). 2002(12)
[8]ESM對(duì)2D雷達(dá)引導(dǎo)性能分析[J]. 王國(guó)宏,毛士藝. 航空學(xué)報(bào). 2002(04)
[9]多傳感器多平臺(tái)多目標(biāo)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)研究[J]. 劉同明,紀(jì)曉惲,夏祖勛. 華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 1996(03)
本文編號(hào):3227409
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,37(02)北大核心EICSCD
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【部分圖文】:
多平臺(tái)下傳感器引導(dǎo)雷達(dá)的空間關(guān)系示意圖
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第37卷獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為80.4%,成功引導(dǎo)時(shí)間為230ms;雷達(dá)引導(dǎo)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=1.061,σφ=1.023,經(jīng)過(guò)14個(gè)波位捕獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為81.6%,成功引導(dǎo)時(shí)間為70ms。3種傳感器引導(dǎo)概率比較結(jié)果如圖5所示。圖5單目標(biāo)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)成功概率圖2中的線框是傳統(tǒng)搜索策略采用的3σ準(zhǔn)則劃定的搜索空域,經(jīng)計(jì)算可知:傳統(tǒng)搜索方式下IRST、ESM、雷達(dá)引導(dǎo)時(shí)分別需用25、225、81個(gè)波位完成捕獲。對(duì)比可得,本文提出的搜索策略縮小了空域搜索范圍,最大程度上節(jié)約了雷達(dá)搜索資源,提高了搜索效率。場(chǎng)景2當(dāng)傳感器引導(dǎo)雷達(dá)的探測(cè)范圍內(nèi)存在干擾目標(biāo)時(shí),不同的指示傳感器因其精度不同,最終的引導(dǎo)搜索效果也不同。假設(shè)指示傳感器在待測(cè)目標(biāo)附近探測(cè)到2個(gè)干擾目標(biāo),IRST因其精度較高,所測(cè)干擾目標(biāo)距待捕獲目標(biāo)較近;雷達(dá)、ESM因其精度較低,所測(cè)干擾目標(biāo)偏離較遠(yuǎn)。當(dāng)考慮誤交接概率時(shí),因干擾目標(biāo)相對(duì)位置及傳感器測(cè)角精度不同,分別設(shè)IRST、雷達(dá)、ESM引導(dǎo)下的單個(gè)波位誤交接概率門(mén)限為:30%,40%,50%。圖6~8為多平臺(tái)多目標(biāo)情況下IRST、ESM、雷達(dá)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)搜索的波位編排結(jié)果,其引導(dǎo)性能比較如表1所示。其中:Pwjj1為不考慮Pwjjpd的傳統(tǒng)搜索策略的總誤交接概率;Pwjj2為考慮Pwjjpd的總誤交接概率。由表可知:3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)在本文所提搜索策略下搜索的總誤交接概率相較于傳統(tǒng)搜索策略均有大幅度降低,并且在測(cè)角誤差高的情況下效果更為顯著。圖6多平臺(tái)多目標(biāo)IRST引導(dǎo)圖7多平臺(tái)多目標(biāo)ESM引導(dǎo)圖8多
映〈笮∥?1°×1°,捕獲概率門(mén)限為80%,引導(dǎo)有效波位數(shù)為60,單個(gè)波位波束駐留時(shí)間為5ms。假設(shè)被引導(dǎo)雷達(dá)在指示傳感器坐標(biāo)系中的位置(x0,y0,z0)=(1000m,2000m,-1000m),位置標(biāo)準(zhǔn)差σx0,σy0,σz0均為50m;目標(biāo)斜距估計(jì)值R=50000m,標(biāo)準(zhǔn)差σR=100m,目標(biāo)與平臺(tái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)最大偏差Sm為[0.5°,0.5°]。場(chǎng)景1當(dāng)交接空域僅存在待捕獲目標(biāo)時(shí),分別令I(lǐng)RST、ESM和指示雷達(dá)牽引雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索。圖2多平臺(tái)單目標(biāo)IRST引導(dǎo)圖3多平臺(tái)單目標(biāo)ESM引導(dǎo)圖4多平臺(tái)單目標(biāo)雷達(dá)引導(dǎo)雷達(dá)的波位編排雷達(dá)的波位編排雷達(dá)的波位編排圖2~4為多平臺(tái)單目標(biāo)情況下IRST、ESM、雷達(dá)3種傳感器引導(dǎo)雷達(dá)搜索的波位編排結(jié)果。多平臺(tái)條件下引導(dǎo)信息經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,待捕獲目標(biāo)的方位、俯仰位置變?yōu)椋?3.44°,39.49°]。當(dāng)IRST引導(dǎo)雷達(dá)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=0.3265,σφ=0.3121,經(jīng)過(guò)4個(gè)波位捕獲目標(biāo),引導(dǎo)捕獲概率為84.29%,成功引導(dǎo)時(shí)間為20ms;ESM引導(dǎo)時(shí),測(cè)角精度轉(zhuǎn)換為σθ=2.118,σφ=2.044,經(jīng)過(guò)46個(gè)波位捕·113·
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]信息引導(dǎo)條件下雷達(dá)搜索空域及策略[J]. 唐書(shū)娟,許蘊(yùn)山,畢篤彥,楊濤. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]無(wú)源傳感器引導(dǎo)AESA雷達(dá)目標(biāo)搜索[J]. 唐書(shū)娟,許蘊(yùn)山,肖冰松. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]3D雷達(dá)間引導(dǎo)提示概率分析與仿真[J]. 樊浩,黃樹(shù)彩,李亞軍,韋道知. 現(xiàn)代雷達(dá). 2012(04)
[4]多目標(biāo)情況下IRST和雷達(dá)的指示交接問(wèn)題[J]. 張華睿,楊宏文,郁文賢. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]異地配置下ESM對(duì)2D雷達(dá)的引導(dǎo)分析[J]. 彭銳暉,王樹(shù)宗,呂永勝,王向偉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2009(01)
[6]異地配置下IRST對(duì)3D雷達(dá)的引導(dǎo)分析[J]. 呂永勝,王樹(shù)宗,彭銳暉,王向偉. 紅外與激光工程. 2008(05)
[7]IRST對(duì)3D雷達(dá)引導(dǎo)性能分析[J]. 王國(guó)宏,何友,毛士藝. 電子學(xué)報(bào). 2002(12)
[8]ESM對(duì)2D雷達(dá)引導(dǎo)性能分析[J]. 王國(guó)宏,毛士藝. 航空學(xué)報(bào). 2002(04)
[9]多傳感器多平臺(tái)多目標(biāo)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)研究[J]. 劉同明,紀(jì)曉惲,夏祖勛. 華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 1996(03)
本文編號(hào):3227409
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