[发明专利]一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法

说明书

本发明涉及一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法，主要应用于雷达系统的目标跟踪。本发明利用相控阵雷达跟踪任务波束参数可实时编排的特点，设置了若干种典型的目标跟踪模式，根据目标跟踪质量，目标的回波强弱，目标的机动性和目标周围的杂波态势，跟踪过程中的受干扰情况，自适应的选择匹配的模式进行跟踪，本方法能提高目标的跟踪稳定度，节省雷达资源。本发明在雷达目标跟踪领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于相控阵雷达目标跟踪技术，特别涉及一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法。

背景技术

针对传统雷达发射波形与环境无关，在发射过程中没有利用任何接收到的信息反馈到发射端，每次发射都是重复同样的波形，没有根据获取的信息改变发射波形，以实现和环境的最优匹配等问题。Simon Haykin教授于2006年，提出了认知雷达的概念。

传统雷达通常采用固定的发射信号，在接收端的对收到的回波进行自适应处理，以及通过滤波算法的设计来提高性能。由于雷达对目标的跟踪性能在很大程度上取决于发射的波形，对于日益复杂的战场环境及密集杂波、多目标背景等挑战，发射波形固定，当环境发生变化时，紧靠接收端的自适应已难以获得理想的效果。

雷达通过对当前环境的电磁态势的收集和分析，利用相应目标的运动信息，周围的态势，杂波情况自适应调整系统的接收和发射，使用最适合的系统配置(包括频率、信号形式、发射功率、信号处理方式等)，匹配外部的环境和目标状态，提升探测性能。

基于相控阵体制的雷达，能够在微秒至百微秒级进行波束指向改变和波形捷变，支持波束的实时控制，具有高度的自适应能力和灵活性。当前的硬件技术水平已为实现雷达系统发射端的自适应提供了良好的基础。此外，雷达对电磁环境的认知、推理能力，使得其能更有效的应对复杂的电磁环境以及各种电子对抗。

传统雷达的目标跟踪采用相同的跟踪模式，对资源造成了浪费，还容易跟踪不稳定性。本发明设计了一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法。对雷达目标跟踪的国内外的研究主要集中在波形优化设计上，对于目标的多模式跟踪，目前在国内外尚未见相关报道。该方法根据目标的运动状态，杂波环境，目标位置实时选择最匹配的模型进行跟踪，能够节省雷达资源，提高跟踪的稳定性，在雷达、侦测、电子战等领域具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：首先对目标的回波进行信噪比和信杂比估计，如果信号的回波较弱，估算其信噪比，计算其需要的脉冲积累数，安排多脉冲进行跟踪积累。其次根据跟踪滤波的残差，确定其下次跟踪的波束大小，若波束覆盖范围太小，则目标发生机动，则会跑出波束的覆盖区，造成目标丢失。考虑到工程的实现，采用三种大小的波门。在刚开始建航时采用大波门。稳定跟踪时采用小波门，失跟捕获时采用中波门。根据目标所在的距离，判决其采用和波束跟踪，还是和差波束跟踪，以保证目标的测角精度。根据干扰情况，若受干扰，则发射相位编码信号，否则发射线性调频信号，干扰情况来源于目标方位的干扰源侧向。根据目标的威胁度，判断是采用TAS跟踪还是TWS跟踪，TWS跟踪不消耗资源，利用搜索波束完成对目标的跟踪。根据目标的杂波情况，采用MTD技术抗杂波。通过杂波图和快门限，联合判决杂波的干扰情况。

本发明与现有技术相比，其显著优点为，采用匹配的模式进行跟踪，增加了资源的有效利用率，增加了目标的跟踪稳定性。且其工程实现简单，便于在装备上推广应用。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是一种基于相控阵体制雷达的目标多模式跟踪方法的实现框图。

具体实施方式