[发明专利]关于驻留时间与重访间隔的雷达时间资源联合分配方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达资源利用技术领域，特别涉及关于驻留时间与重访间隔的雷达时间资源联合分配方法，可用于提高相控阵雷达进行多目标跟踪时的跟踪性能。

背景技术

相控阵雷达是雷达体制的一个重要发展产物，它打破了常规雷达固定波束驻留时间、固定扫描方式、固定发射功率和固定数据率的限制，具有波束扫描灵活、快速、可控的空间功率分配和时间资源分配等优点，从而使得相控阵雷达能同时完成搜索和对多个目标的跟踪。目标的跟踪资源管理控制功能包括目标跟踪下的重访间隔、跟踪波形、波束指向的确定，以及多目标条件下的资源分配。传统的相控阵雷达资源分配流程是：首先获取目标状态信息，建立滤波模型，再对目标下一个时刻的状态、位置与跟踪协方差等信息进行估计，依据这些估计的信息对雷达资源进行管理与调度。目前国内外的研究主要是进行任务的调度，即安排各个目标的重访时间间隔。虽然这样的独立的分配方法具有运算速度快，分配方法简单等优点，但是一方面目标的状态是随着时间快速变化的，重访时间间隔等资源无法进行实时动态的分配，重访时间间隔的调度可能无法满足每个时刻的需求。另一方面，相控阵雷达具有波束驻留时间、发射功率、重访时间间隔等多种可控资源，仅仅独立对重访时间间隔进行调节，会使极大地限制了资源优化效果。故目前采用的相控阵雷达联合调度资源的方法还具有很大的提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提出关于驻留时间与重访间隔的雷达时间资源联合分配方法。

本发明的技术思路是：将认知雷达的思想运用到相控阵雷达发射端，进行时间资源的动态分配控制。其核心是利用对于场景内所有目标在下一个时刻的位置、状态以及跟踪误差等信息进行估计，进而利用估计的信息，对照射目标的重访时间间隔、驻留时间等可控参数进行合理的分配，保证相控阵雷达的时间资源得到合理的利用。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

关于驻留时间与重访间隔的雷达时间资源联合分配方法包括以下步骤：

步骤1，设置时刻迭代参数k，k＝0,1,2...；当k＝0时，执行步骤2；

步骤2，建立k时刻每个目标的Fisher信息矩阵；

步骤3，通过Fisher信息矩阵递推公式，得出k+1时刻每个目标的Fisher信息矩阵的表达式；

步骤4，将第i个目标进行k+1时刻径向距离估计时的克拉美罗界表示为var(s_i,k+1)，i取1至N，N为需要进行跟踪的目标个数；设定重访前目标径向距离估计的误差门限Th₁，当至少一个目标进行k+1时刻径向距离估计时的克拉美罗界不小于Th₁时，执行步骤5；否则，令k值自增1，返回到步骤3；

步骤5，选出雷达在k+1时刻进行照射的目标，雷达在k+1时刻进行照射的目标为第j(k)^*个目标，1≤j(k)^*≤N；得出k+1时刻雷达对第j(k)^*个目标的驻留时间；

步骤6，令k值自增1，按照所述k时刻雷达对第j(k)^*个目标的驻留时间，对第j(k)^*个目标进行照射；更新k时刻第j(k)^*个目标的Fisher信息矩阵然后，返回到步骤3。

本发明的特点和进一步改进在于：

在步骤1中，在初始时刻，确定雷达需要进行跟踪的目标个数N；设置0时刻，所述0时刻为初始时刻，设置时刻迭代参数k，k＝0,1,2...；当k＝0时，执行步骤2。

所述步骤2的具体子步骤为：

(2.1)估计k时刻第i个目标的位置坐标(x_i,k,y_i,k)，x_i,k、y_i,k分别为k时刻第i个目标在平面直角坐标系中的横坐标和纵坐标，i取1至N；

根据k时刻第i个目标与雷达之间的径向距离R_i,k，估计k时刻第i个目标的回波信噪比SNR_i,k：