機(jī)載雷達(dá)組網(wǎng)探測航跡融合優(yōu)化處理技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)載雷達(dá)利用高度優(yōu)勢相對地基雷達(dá)可更早對來襲目標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，如果將兩者進(jìn)行有效的組網(wǎng)融合可以大幅提高整個系統(tǒng)的探測和跟蹤能力，但是，由于載機(jī)高速運(yùn)動和高機(jī)動性，機(jī)載雷達(dá)與地面融合中心之間通信會受到干擾而不穩(wěn)定，導(dǎo)致它們之間傳輸?shù)牟糠謹(jǐn)?shù)據(jù)失真，進(jìn)而影響對探測目標(biāo)的航跡精度；同時，隨著組網(wǎng)中雷達(dá)數(shù)量增加，會導(dǎo)致系統(tǒng)帶寬資源短缺，進(jìn)一步影響節(jié)點(diǎn)之間的通信質(zhì)量。本文主要研究算法在保證航跡融合精度的前提下降低各雷達(dá)與融合中心的數(shù)據(jù)傳輸需求，探索對部

2、分傳輸過程中失真的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案，下面是主要的研究內(nèi)容：
　　1.在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，需要對組網(wǎng)內(nèi)傳感器系統(tǒng)誤差進(jìn)行實(shí)時估計，針對機(jī)載平臺存在姿態(tài)角系統(tǒng)誤差，采用擴(kuò)展卡爾曼濾波對非線性量測方程做線性化近似，利用相同的隨機(jī)點(diǎn)目標(biāo)，在對目標(biāo)的狀態(tài)估計和誤差估計之間協(xié)方差不做近似的情況下實(shí)現(xiàn)它們的解耦合，提出了EEX(Extend Exact Method)系統(tǒng)誤差精確實(shí)時處理算法，相對于批處理MLRM(Maximum Lik

3、elihood RegistrationMethod)算法估計性能提高了20％左右。
　　2.在組網(wǎng)布站優(yōu)化方面，通過對組網(wǎng)空域覆蓋系數(shù)和冗余度系數(shù)建模，提出了一種利用粒子群算法求解雷達(dá)組網(wǎng)布站的覆蓋區(qū)域面積和覆蓋冗余度構(gòu)成非線性優(yōu)化問題的方法，據(jù)此建立了布站評價指標(biāo)與航跡測量數(shù)據(jù)融合精度的對應(yīng)關(guān)系，給出了不同場景下布站策略，仿真結(jié)果表明最優(yōu)布站下空域覆蓋系數(shù)和冗余度分別可以達(dá)到90%和80%以上。
　　3.針對組網(wǎng)系統(tǒng)傳感

4、器節(jié)點(diǎn)數(shù)量不斷增加導(dǎo)致系統(tǒng)通信帶寬資源匱乏的情況，主要分析 exact分段航跡融合算法下在不同的數(shù)據(jù)傳輸配置下的航跡融合精度對比，并提出了有記憶反饋模型，分別給出了各模型下的計算復(fù)雜度，其對應(yīng)了組網(wǎng)中各雷達(dá)節(jié)點(diǎn)與融合中心的數(shù)據(jù)傳輸速量，并分析了對應(yīng)配置下的航跡融合精度，得到可以切換融合算法的不同配置來平衡融合精度與節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸量的結(jié)論，最后可以在降低5%左右的融合精度情況下減少15%左右的數(shù)據(jù)傳輸量。
　　4.針對組網(wǎng)中雷達(dá)本