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      一種二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤方法

      文檔序號:6023808閱讀:537來源:國知局
      專利名稱:一種二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤方法。特別是一種二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達基于不同類的數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤技術(shù)及其方法。
      背景技術(shù)
      傳統(tǒng)的多功能相控陣雷達多為固定陣面的相控陣雷達,某一陣面只負責(zé)某一空域范圍內(nèi)的目標(biāo)的搜索與跟蹤。在這種體制下,采用常用的相控陣雷達數(shù)據(jù)處理方法就可以保證雷達輸出高精度高數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)。在常用的相控陣雷達系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中,邊掃描邊跟蹤方法已被一種新的叫做“有源多目標(biāo)跟蹤”的計算機控制方法所代替。它利用航跡的不斷更新來控制天線波束,按照目標(biāo)優(yōu)先級表使波束指向下次觀測時刻的預(yù)測位置,且下次觀測時刻也由計算機算出。在相控陣雷達目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)中,在系統(tǒng)資源許可的情況下為了使系統(tǒng)設(shè)計簡單易行,可采用固定數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤技術(shù)對跟蹤模式下的所有目標(biāo)進行跟蹤處理;為了優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,使系統(tǒng)能更好地跟蹤機動目標(biāo),也可不限于采用固定的數(shù)據(jù)率,而可按照某種規(guī)定的最優(yōu)準則自動對目標(biāo)航跡進行采樣,如對機動目標(biāo)的采樣率要高于直線飛行的目標(biāo), 因而能降低平滑和預(yù)測跟蹤濾波器的誤差。由于本發(fā)明所服務(wù)的對象只有一個陣面,其在某一個時刻波束所能覆蓋的范圍有限,為了要完成全程全方位范圍內(nèi)目標(biāo)的搜索與跟蹤,必須在方位上進行高速機械旋轉(zhuǎn)才能實現(xiàn)。在這種體制下,雷達分配給某一固定空域范圍的時間和能量資源都非常有限,采用上述常規(guī)的相控陣雷達數(shù)據(jù)處理方法來對目標(biāo)進行處理的話,消耗當(dāng)前雷達大部分甚至所有的能量和時間資源也未必能完成所有目標(biāo)的處理。為了解決這個問題,也可采用降低跟蹤目標(biāo)的數(shù)據(jù)率來進行處理,但這又與雷達配合使用的導(dǎo)彈武器系統(tǒng)要求雷達輸出高精度高數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)相違背。為了解決高數(shù)據(jù)率與時間能量資源緊張的矛盾,必須研究一種新的目標(biāo)跟蹤算法,在滿足二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達的時間和能量約束要求下,保證在跟蹤模式下精跟目標(biāo)的數(shù)據(jù)率和精度。

      發(fā)明內(nèi)容
      實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為根據(jù)二維旋轉(zhuǎn)相控陣的特點,為了保證有限的時間資源情況下完成對全量程全空域的目標(biāo)搜索和跟蹤,同時也為了保證滿足一定要求的精跟目標(biāo)的數(shù)據(jù)率,在對二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達目標(biāo)進行跟蹤處理時根據(jù)不同類型不同距離段目標(biāo)采用不同數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤方法。具體原理是,對所有距離段粗跟目標(biāo)采用低數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤方法以節(jié)省雷達時間和能量資源的開銷;對近距離段精跟目標(biāo)采用高數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤方法,保證滿足導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的要求;對中遠距離段精跟目標(biāo)采用較低和低數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤方法,以節(jié)省雷達時間和能量資源的開銷。
      本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點為(1)在滿足跟蹤精度和數(shù)據(jù)率要求情況下,減少對相應(yīng)目標(biāo)的處理時間和需要的雷達資源,保證跟蹤模式下精跟目標(biāo)所需的雷達資源。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。


      圖1是一種二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤原理圖;圖2是一種二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達目標(biāo)跟蹤流程圖。
      具體實施例方式設(shè)雷達數(shù)據(jù)率變化參數(shù)為1)對近程探測距離范圍,數(shù)據(jù)率一般為A秒;2)對中程探測距離范圍,此時數(shù)據(jù)率為2XA秒;3)對遠程探測距離范圍,此時數(shù)據(jù)率為4XA秒;按照上述要求,系統(tǒng)將全方位劃分為9個方位扇區(qū)進行處理,每個方位扇區(qū)40°, 將方位扇區(qū)編號為1、2、3、......、9。對于對近程探測距離范圍的目標(biāo),每個天線周期依次處理每個方位扇區(qū)。對于對中程探測距離范圍的目標(biāo),若第一個天線周期處理奇數(shù)號方位扇區(qū),則第二個天線周期處理偶數(shù)號方位扇區(qū),下一個天線周期再處理奇數(shù)號方位扇區(qū),依次類推;當(dāng)天線法線到達1號扇區(qū)中心線(圖中虛線)時,開始對2扇區(qū)進行處理,當(dāng)天線法線到達3 扇區(qū)中心線時,結(jié)束2扇區(qū)處理,開始4扇區(qū)處理,以此類推,逐個處理間隔的下一個扇區(qū)。對于對遠程探測距離范圍的目標(biāo),則將每個方位扇區(qū)平均等分為4個小扇區(qū),在每個天線周期里只對該方位扇區(qū)中的1個小扇區(qū)進行處理。在實施時,根據(jù)目標(biāo)濾波后的航跡距離信息得到下個跟蹤周期的數(shù)據(jù)率,設(shè)定此批目標(biāo)向雷達資源調(diào)度模塊提出“航跡更新”調(diào)度申請的延遲周期,系統(tǒng)每掃過一個天線周期,此延遲周期減1,若減為0則向雷達資源調(diào)度模塊提出“航跡更新”調(diào)度申請。
      權(quán)利要求
      1.一種二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于在相控陣雷達跟蹤模式下,對精跟目標(biāo)根據(jù)目標(biāo)當(dāng)前所在的距離段采用不同的數(shù)據(jù)率(近距離段目標(biāo)采用高數(shù)據(jù)率,遠距離段目標(biāo)采用低數(shù)據(jù)率)完成對目標(biāo)的跟蹤。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達當(dāng)前資源和目標(biāo)跟蹤情況進行變數(shù)據(jù)率的方法。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對不同數(shù)據(jù)率目標(biāo)的跟蹤方法。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種二維旋轉(zhuǎn)多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標(biāo)跟蹤方法。由于二維旋轉(zhuǎn)相控陣雷達系統(tǒng)的時間能量資源有限,要實現(xiàn)對多目標(biāo)的搜索和跟蹤,需要盡量提高相控陣雷達系統(tǒng)的時間能量資源利用率。為此,必須研究一種新的相控陣雷達多目標(biāo)跟蹤算法,在滿足跟蹤精度要求情況下,盡可能減少對每個目標(biāo)的累計照射時間,以節(jié)省對單個目標(biāo)進行跟蹤所耗費的雷達系統(tǒng)資源。本發(fā)明根據(jù)二維旋轉(zhuǎn)相控陣的特點,采取了變數(shù)據(jù)率的目標(biāo)跟蹤方法,即根據(jù)目標(biāo)距離的分段采用不同的數(shù)據(jù)率進行目標(biāo)跟蹤,以有限的時間資源完成對全量程全空域的目標(biāo)跟蹤。
      文檔編號G01S13/72GK102540182SQ201110383298
      公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
      發(fā)明者尹曉燕 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所
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