發(fā)布時間：2018-04-22 07:03

  本文選題：相控陣?yán)走_(dá) + 多目標(biāo)跟蹤�。� 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：相控陣?yán)走_(dá)借助靈活的波束指向和捷變特性,可為空域搜索、目標(biāo)跟蹤等不同任務(wù)合理分配時間與能量資源,適時地調(diào)整安排雷達(dá)工作模式,滿足不同功能需求;可在滿足目標(biāo)跟蹤要求的同時,保持指定空域的搜索監(jiān)測能力;可應(yīng)對多批次、強(qiáng)機(jī)動和高速度的目標(biāo)跟蹤定位需求;可自適應(yīng)調(diào)整任務(wù)優(yōu)先級、目標(biāo)優(yōu)先級,實時應(yīng)對戰(zhàn)場環(huán)境變化與目標(biāo)狀態(tài)的變化,從而動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)和設(shè)備參數(shù)設(shè)定,優(yōu)化整體性能。由于相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的資源是共享的,而不同工作狀態(tài)和任務(wù)對資源的需求是不同的,沒有合理的統(tǒng)籌分配,就無法從根本上保障其跟蹤能力與優(yōu)勢的發(fā)揮。結(jié)合現(xiàn)階段的研究成果和問題背景,本文著重研究了相控陣?yán)走_(dá)多目標(biāo)跟蹤狀態(tài)下的多波束資源管理與優(yōu)化方法。主要工作如下:1.研究了多目標(biāo)多波束的相控陣跟蹤模式下的資源管理方法,即如何分配雷達(dá)波束、如何在搜索與跟蹤之間合理調(diào)度。重點關(guān)注多目標(biāo)跟蹤與多波束架構(gòu)下的資源管理。1)在多目標(biāo)場景下,各個目標(biāo)的威脅度評估很大程度上影響著跟蹤目標(biāo)的分配,準(zhǔn)確快速的威脅程度評估能夠更好地合理利用有限的雷達(dá)資源。本文將模糊優(yōu)選理論與層次分析法相結(jié)合,利用專家知識與目標(biāo)先驗知識共同確定目標(biāo)威脅度,研究了一種基于模糊優(yōu)化的目標(biāo)威脅度準(zhǔn)則。利用仿真證實了其可為多目標(biāo)實時準(zhǔn)確提供威脅度判定,充分利用了專家知識且遵循和模擬了人的思維意識,具有較好的評估性能。2)研究了一種信息論-協(xié)方差融合的資源管理算法,結(jié)合了基于信息論和基于協(xié)方差控制的兩種算法的優(yōu)點,既考慮了各目標(biāo)獨立的期望跟蹤精度,又利用了機(jī)動特性帶來的信息增量。在融合改進(jìn)的同時,考慮實際相控陣應(yīng)用中的獨立多波束控制情況,實現(xiàn)了多目標(biāo)跟蹤與多波束聯(lián)合控制下的雷達(dá)資源管理,使其更加適應(yīng)多目標(biāo)場景,目標(biāo)容量進(jìn)一步提升。2.從雷達(dá)發(fā)射參數(shù)優(yōu)化角度,重點關(guān)注獨立多波束模式中各波束功率分配優(yōu)化問題,將跟蹤誤差的貝葉斯克拉美羅下界作為代價函數(shù),研究了一種針對有限功率資源的分配優(yōu)化方法。此外,針對現(xiàn)有的相控陣?yán)走_(dá)多波束資源管理問題,即多波束的聯(lián)合調(diào)度與任務(wù)分配,研究了一種時間-功率聯(lián)合分配方法。通過仿真證實了功率優(yōu)化分配方法在跟蹤性能提升方面的有效性,同時對聯(lián)合分配方法的可行性與有效性做了驗證,并與傳統(tǒng)的時間-功率平均分配方法進(jìn)行了詳細(xì)對比分析。
[Abstract]:With flexible beam-pointing and agility, phased array radar can reasonably allocate time and energy resources for different tasks, such as spatial search, target tracking, etc. It can meet the target tracking requirements while maintaining the search and monitoring capability of the specified airspace; it can meet the needs of multiple batches, strong maneuvering and high speed target tracking and positioning; it can adaptively adjust the task priority and target priority. It can respond to the changes of battlefield environment and target state in real time so as to dynamically adjust the system working state and equipment parameter setting and optimize the overall performance. Because the resources of phased array radar system are shared, and the requirements of resources are different in different working states and tasks, it is impossible to guarantee its tracking ability and advantage fundamentally without reasonable overall allocation. Based on the current research results and background, this paper focuses on the multi-beam resource management and optimization method of phased array radar in multi-target tracking state. The main work is as follows: 1. In this paper, the method of resource management in phased array tracking mode with multi-target and multi-beam is studied, that is, how to allocate radar beam and how to schedule reasonably between search and tracking. Focus on multi-target tracking and resource management under multi-beam architecture. In multi-target scenarios, the threat degree evaluation of each target greatly affects the allocation of tracking targets. Accurate and fast threat assessment can make better use of limited radar resources. In this paper, the fuzzy optimal selection theory is combined with the analytic hierarchy process to determine the target threat degree by using expert knowledge and target prior knowledge, and a target threat degree criterion based on fuzzy optimization is studied. It is proved by simulation that it can provide real time and accurate threat determination for multiple targets, make full use of expert knowledge and follow and simulate human's thinking consciousness. This paper studies a resource management algorithm based on information theory and covariance fusion. It combines the advantages of two algorithms based on information theory and covariance control, and considers the independent expected tracking accuracy of each target. The information increment brought about by maneuverability is also utilized. Considering the case of independent multi-beam control in practical phased array application, the radar resource management under multi-target tracking and multi-beam joint control is realized, which makes the radar resource management more suitable for multi-target scenarios, and the target capacity is further increased by .2. From the point of view of radar transmission parameter optimization, the optimization of power allocation for each beam in independent multi-beam mode is focused on, and the Bayesian Clamero lower bound of tracking error is taken as the cost function. An optimal allocation method for finite power resources is studied. In addition, a time-power joint allocation method is proposed for the existing multi-beam resource management problem of phased array radar, that is, joint scheduling and task allocation of multi-beam. The simulation results show that the optimal power allocation method is effective in tracking performance improvement, and the feasibility and effectiveness of the joint allocation method are verified, and compared with the traditional time-power average allocation method in detail.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN958.92

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本文編號：1786103