發(fā)布時(shí)間：2018-01-28 11:54

  本文關(guān)鍵詞： 相控陣?yán)走_(dá) 多目標(biāo)跟蹤 資源優(yōu)化 資源管理 目標(biāo)威脅度　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：相控陣?yán)走_(dá)由于其高性能和多功能已成為雷達(dá)技術(shù)發(fā)展方向上的一個(gè)重要里程碑。相控陣?yán)走_(dá)波束的形成和定位只需幾微秒的時(shí)間,使得幾百個(gè)波束可以在一秒內(nèi)產(chǎn)生,這些波束用于對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和搜索。同時(shí)雷達(dá)還處理天線接收到的回波,這樣雷達(dá)就可以同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行多種操作。由于雷達(dá)處于不同的工作方式,對(duì)雷達(dá)資源的消耗各不相同。所以,怎樣合理地調(diào)度與使用有限的雷達(dá)資源將直接關(guān)系到相控陣?yán)走_(dá)突出優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。本文圍繞多目標(biāo)跟蹤下相控陣?yán)走_(dá)的資源優(yōu)化以及資源管理分別展開(kāi)了相關(guān)研究。主要工作如下:1.研究了多目標(biāo)跟蹤時(shí)的資源優(yōu)化問(wèn)題。由于相控陣?yán)走_(dá)跟蹤多目標(biāo)時(shí),通常采用分時(shí)多波束的工作模式,因此資源優(yōu)化主要是指對(duì)不同目標(biāo)照射時(shí)間的優(yōu)化分配。根據(jù)目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)信息,以目標(biāo)的總體跟蹤性能最優(yōu)作為代價(jià)函數(shù),對(duì)雷達(dá)在各個(gè)目標(biāo)方向上的照射時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解即為雷達(dá)在各目標(biāo)所在方向上的照射時(shí)間。仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明該方法可以改善目標(biāo)的總體跟蹤精度。2.研究了多目標(biāo)跟蹤時(shí)的資源管理問(wèn)題,即如何在多個(gè)跟蹤任務(wù)以及搜索任務(wù)之間有效地調(diào)度相控陣?yán)走_(dá)的波束。換句話說(shuō),相控陣?yán)走_(dá)在完成該時(shí)刻的任務(wù)后,要確定下一時(shí)刻的工作方式(搜索還是跟蹤),就跟蹤方式而言,對(duì)哪個(gè)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤也是一個(gè)需要進(jìn)一步確定的信息。解決資源管理問(wèn)題主要有基于信息論的方法和基于協(xié)方差控制的方法。本文將兩種方法的思想相結(jié)合研究了一種改進(jìn)算法,針對(duì)有特殊要求的目標(biāo)按照期望跟蹤精度進(jìn)行跟蹤,針對(duì)剩余其他沒(méi)有要求的目標(biāo)依照信息增量進(jìn)行跟蹤。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了該方法的優(yōu)點(diǎn)。期望跟蹤精度是根據(jù)目標(biāo)的威脅度進(jìn)行設(shè)置的。針對(duì)動(dòng)態(tài)變化的目標(biāo)環(huán)境,根據(jù)專家知識(shí)和雷達(dá)回波獲取的目標(biāo)特性的先驗(yàn)知識(shí),本文研究了基于層次——效益法的目標(biāo)威脅度確定方法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)它的決策結(jié)果符合人們一般思考的結(jié)果,是一種有效的方法。
[Abstract]:Phased array radar has become an important milestone in the development of radar technology due to its high performance and multifunction. The beamforming and positioning of phased array radar takes only a few microseconds. This allows hundreds of beams to be generated within 1 second, which are used to track and search targets. The radar also processes the echoes received by the antenna. In this way, radar can operate multiple targets at the same time. Because the radar is in different working mode, the consumption of radar resources is different. How to reasonably schedule and use limited radar resources will be directly related to the outstanding advantages of phased array radar. This paper focuses on resource optimization and resource management of phased array radar under multi-target tracking. The main tasks are as follows:. 1. The problem of resource optimization in multi-target tracking is studied. The time-sharing multi-beam mode is usually used, so resource optimization mainly refers to the optimal allocation of irradiation time for different targets. The information is estimated according to the state of the target. The optimal target tracking performance is taken as the cost function to optimize the radar exposure time in each target direction. The optimal solution of the optimization problem is the radar irradiating time in each target direction. The simulation results show that the method can improve the overall tracking accuracy of the target. 2. The resource management problem in multi-target tracking is studied. That is, how to effectively schedule the beam of phased array radar between multiple tracking tasks and search tasks. In other words, after the phased array radar completes the task at that time. To determine how the next moment will work (search or track), in terms of tracking. Tracking the target is also an information that needs to be further determined. There are two methods to solve the problem of resource management: one is based on information theory and the other is based on covariance control, and the other is based on covariance control. In this paper, the ideas of the two methods are combined. An improved algorithm is proposed. The target with special requirements is tracked according to the expected tracking accuracy. The advantages of this method are illustrated by simulation experiments. The expected tracking accuracy is set according to the threat degree of the target. Environment. Based on expert knowledge and prior knowledge of target characteristics acquired by radar echo. In this paper, the method of target threat degree determination based on hierarchical benefit method is studied. The simulation results show that its decision result accords with the results of general thinking and is an effective method.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN958.92

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本文編號(hào)：1470688