[发明专利]一种集中式组网雷达系统的功率分配方法

说明书

本发明公开了一种集中式组网雷达系统的功率分配方法，包括：获取径向距离和方位角；根据径向距离、方位角以及观测噪声得到观测向量；根据观测向量对应的协方差矩阵、观测函数的雅克比矩阵得到数据费希尔信息矩阵；根据数据费希尔信息矩阵与先验信息费希尔信息矩阵得到费希尔信息矩阵；根据费希尔信息矩阵得到预测克拉美罗界；以预测克拉美罗界作为目标跟踪误差衡量准则，并且以随机变量表示信息丢失，建立基于机会约束规划的功率分配模型，使用条件风险价值函数将功率分配模型转化为凸的确定性模型，通过对凸的确定性模型进行求解得到集中式组网雷达系统的发射功率分配结果。本发明能够节省集中式组网雷达系统的功率资源,提升了稳健性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种集中式组网雷达系统的功率分配方法。

背景技术

组网雷达系统是由不同类型的雷达组成，雷达节点之间可以通过无线通信进行信息的传输共享，可以获得更多单部雷达无法得到的信息，从而使得组网雷达系统在探测、反隐身、抗干扰等性能方面明显优于单部雷达。根据信息融合处理的方式，通常可以将组网雷达系统分为分布式组网雷达系统和集中式组网雷达系统。对于分布式组网雷达系统，每个雷达节点先对目标的观测信息进行处理，然后将处理后得到的目标状态信息传送到融合中心，融合中心再对各雷达节点传来的目标状态信息进行融合处理得到最后的全局状态估计；对于集中式组网雷达系统，每个雷达节点直接将目标的观测信息传输给融合中心，融合中心集中对目标的观测信息进行处理得到目标的全局状态估计。集中式组网雷达系统是将所有的目标原始观测信息进行处理，和分布式组网雷达系统相比，这种系统的信息损失较小，因此集中式组网雷达系统的融合结果较好。

理论上，集中式组网雷达系统的各个雷达节点的发射功率越大，系统的探测跟踪性能越好。但是，随着各个雷达节点功率的增加，组网雷达系统暴露的概率就会大幅增大，不仅如此，为了使集中式组网雷达系统能够长时间稳定工作，需要限制集中式组网雷达系统的总发射功率。因此，为了使集中式组网雷达系统被截获的概率降低，并且使系统稳定工作的时间延长，需要合理分配系统有限的发射功率。目前，针对功率分配的工作很多，例如，申请公布号为CN107340515A，名称为“基于分布式组网雷达系统的目标定位资源分配方法”的专利申请，公开了一种分布式组网雷达系统在有限的功率资源条件下，通过功率资源分配方法，最大化目标的定位精度，该方法首先确定分布式组网雷达系统对目标定位时误差的克拉美罗界，然后以最小化定位误差为目标函数，以有限的功率为约束条件，建立功率分配模型，最后通过求解该功率分配模型，得到分布式组网雷达系统对目标定位的功率分配结果。

现有技术中，“基于分布式组网雷达系统的目标定位资源分配方法”是假设雷达节点和融合中心传输信息的时候不存在信息的丢失，换句话说该方法是在信息完备的假设基础上进行的，但是由于路径衰落，雷达节点和融合中心传输信息时，信息可能会丢失，导致融合中心接收的目标信息是不完备的，从而导致上述方法的跟踪误差准则和实际的目标跟踪误差失配，因此集中式组网雷达系统的功率分配方法性能降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种集中式组网雷达系统的功率分配方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种集中式组网雷达系统的功率分配方法，所述功率分配方法包括：

步骤1、获取集中式雷达系统中第n个雷达对应的径向距离和方位角；

步骤2、根据第n个雷达对应的所述径向距离、所述方位角以及第n个雷达对目标T进行观测的观测噪声得到第n个雷达对目标T进行观测后得到的观测向量；

步骤3、根据所述第n个雷达对目标T进行观测后得到的观测向量对应的协方差矩阵、第k时刻第n个雷达对目标T的观测函数的雅克比矩阵得到第k时刻的目标T的数据费希尔信息矩阵；

步骤4、根据第k时刻的目标T的数据费希尔信息矩阵与第k时刻的目标T的先验信息费希尔信息矩阵得到第k时刻的目标T的费希尔信息矩阵；