多平台多传感器相互引导目标搜索策略研究
发布时间：2021-06-13 11:30
建立传感器对相控阵雷达的引导模型,对多平台多传感器间相互引导的目标搜索策略展开研究。基于误差传递的方式,推导异平台引导误差,构建目标在指示空域的分布概率模型;推导成功引导概率、定义误交接概率、明确引导时效性要求,提出以引导中心所在波位为起始、距离递进搜索且控制单个波位误交接概率水平的引导雷达搜索策略。仿真结果表明:所提搜索策略在确保对目标成功捕获的同时,极大地节约了雷达搜索资源且大幅度降低了全过程误交接概率,适用于对精确性、实时性有严格要求的多平台多传感器协同搜索动态规划软件设计。
【文章来源】：西北工业大学学报. 2019,37(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
多平台下传感器引导雷达的空间关系示意图
西北工业大学学报第37卷获目标，引导捕获概率为80．4%，成功引导时间为230ms;雷达引导时，测角精度转换为σθ=1．061，σφ=1．023，经过14个波位捕获目标，引导捕获概率为81．6%，成功引导时间为70ms。3种传感器引导概率比较结果如图5所示。图5单目标3种传感器引导雷达成功概率图2中的线框是传统搜索策略采用的3σ准则划定的搜索空域，经计算可知:传统搜索方式下IＲST、ESM、雷达引导时分别需用25、225、81个波位完成捕获。对比可得，本文提出的搜索策略缩小了空域搜索范围，最大程度上节约了雷达搜索资源，提高了搜索效率。场景2当传感器引导雷达的探测范围内存在干扰目标时，不同的指示传感器因其精度不同，最终的引导搜索效果也不同。假设指示传感器在待测目标附近探测到2个干扰目标，IＲST因其精度较高，所测干扰目标距待捕获目标较近;雷达、ESM因其精度较低，所测干扰目标偏离较远。当考虑误交接概率时，因干扰目标相对位置及传感器测角精度不同，分别设IＲST、雷达、ESM引导下的单个波位误交接概率门限为:30%，40%，50%。图6～8为多平台多目标情况下IＲST、ESM、雷达3种传感器引导雷达搜索的波位编排结果，其引导性能比较如表1所示。其中:Pwjj1为不考虑Pwjjpd的传统搜索策略的总误交接概率;Pwjj2为考虑Pwjjpd的总误交接概率。由表可知:3种传感器引导雷达在本文所提搜索策略下搜索的总误交接概率相较于传统搜索策略均有大幅度降低，并且在测角误差高的情况下效果更为显著。图6多平台多目标IＲST引导图7多平台多目标ESM引导图8多
映〈笮∥?1°×1°，捕获概率门限为80%，引导有效波位数为60，单个波位波束驻留时间为5ms。假设被引导雷达在指示传感器坐标系中的位置(x0，y0，z0)=(1000m，2000m，－1000m)，位置标准差σx0，σy0，σz0均为50m;目标斜距估计值Ｒ=50000m，标准差σＲ=100m，目标与平台相对运动最大偏差Sm为［0．5°，0．5°］。场景1当交接空域仅存在待捕获目标时，分别令IＲST、ESM和指示雷达牵引雷达对目标进行搜索。图2多平台单目标IＲST引导图3多平台单目标ESM引导图4多平台单目标雷达引导雷达的波位编排雷达的波位编排雷达的波位编排图2～4为多平台单目标情况下IＲST、ESM、雷达3种传感器引导雷达搜索的波位编排结果。多平台条件下引导信息经过坐标系转换，待捕获目标的方位、俯仰位置变为［53．44°，39．49°］。当IＲST引导雷达时，测角精度转换为σθ=0．3265，σφ=0．3121，经过4个波位捕获目标，引导捕获概率为84．29%，成功引导时间为20ms;ESM引导时，测角精度转换为σθ=2．118，σφ=2．044，经过46个波位捕·113·
【参考文献】：
期刊论文
[1]信息引导条件下雷达搜索空域及策略[J]. 唐书娟,许蕴山,毕笃彦,杨涛. 西安电子科技大学学报. 2016(01)
[2]无源传感器引导AESA雷达目标搜索[J]. 唐书娟,许蕴山,肖冰松. 空军工程大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]3D雷达间引导提示概率分析与仿真[J]. 樊浩,黄树彩,李亚军,韦道知. 现代雷达. 2012(04)
[4]多目标情况下IRST和雷达的指示交接问题[J]. 张华睿,杨宏文,郁文贤. 电子与信息学报. 2011(05)
[5]异地配置下ESM对2D雷达的引导分析[J]. 彭锐晖,王树宗,吕永胜,王向伟. 现代雷达. 2009(01)
[6]异地配置下IRST对3D雷达的引导分析[J]. 吕永胜,王树宗,彭锐晖,王向伟. 红外与激光工程. 2008(05)
[7]IRST对3D雷达引导性能分析[J]. 王国宏,何友,毛士艺. 电子学报. 2002(12)
[8]ESM对2D雷达引导性能分析[J]. 王国宏,毛士艺. 航空学报. 2002(04)
[9]多传感器多平台多目标数据融合系统中的数据对准研究[J]. 刘同明,纪晓恽,夏祖勋. 华东船舶工业学院学报. 1996(03)
本文编号：3227409
【文章来源】：西北工业大学学报. 2019,37(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
多平台下传感器引导雷达的空间关系示意图
西北工业大学学报第37卷获目标，引导捕获概率为80．4%，成功引导时间为230ms;雷达引导时，测角精度转换为σθ=1．061，σφ=1．023，经过14个波位捕获目标，引导捕获概率为81．6%，成功引导时间为70ms。3种传感器引导概率比较结果如图5所示。图5单目标3种传感器引导雷达成功概率图2中的线框是传统搜索策略采用的3σ准则划定的搜索空域，经计算可知:传统搜索方式下IＲST、ESM、雷达引导时分别需用25、225、81个波位完成捕获。对比可得，本文提出的搜索策略缩小了空域搜索范围，最大程度上节约了雷达搜索资源，提高了搜索效率。场景2当传感器引导雷达的探测范围内存在干扰目标时，不同的指示传感器因其精度不同，最终的引导搜索效果也不同。假设指示传感器在待测目标附近探测到2个干扰目标，IＲST因其精度较高，所测干扰目标距待捕获目标较近;雷达、ESM因其精度较低，所测干扰目标偏离较远。当考虑误交接概率时，因干扰目标相对位置及传感器测角精度不同，分别设IＲST、雷达、ESM引导下的单个波位误交接概率门限为:30%，40%，50%。图6～8为多平台多目标情况下IＲST、ESM、雷达3种传感器引导雷达搜索的波位编排结果，其引导性能比较如表1所示。其中:Pwjj1为不考虑Pwjjpd的传统搜索策略的总误交接概率;Pwjj2为考虑Pwjjpd的总误交接概率。由表可知:3种传感器引导雷达在本文所提搜索策略下搜索的总误交接概率相较于传统搜索策略均有大幅度降低，并且在测角误差高的情况下效果更为显著。图6多平台多目标IＲST引导图7多平台多目标ESM引导图8多
映〈笮∥?1°×1°，捕获概率门限为80%，引导有效波位数为60，单个波位波束驻留时间为5ms。假设被引导雷达在指示传感器坐标系中的位置(x0，y0，z0)=(1000m，2000m，－1000m)，位置标准差σx0，σy0，σz0均为50m;目标斜距估计值Ｒ=50000m，标准差σＲ=100m，目标与平台相对运动最大偏差Sm为［0．5°，0．5°］。场景1当交接空域仅存在待捕获目标时，分别令IＲST、ESM和指示雷达牵引雷达对目标进行搜索。图2多平台单目标IＲST引导图3多平台单目标ESM引导图4多平台单目标雷达引导雷达的波位编排雷达的波位编排雷达的波位编排图2～4为多平台单目标情况下IＲST、ESM、雷达3种传感器引导雷达搜索的波位编排结果。多平台条件下引导信息经过坐标系转换，待捕获目标的方位、俯仰位置变为［53．44°，39．49°］。当IＲST引导雷达时，测角精度转换为σθ=0．3265，σφ=0．3121，经过4个波位捕获目标，引导捕获概率为84．29%，成功引导时间为20ms;ESM引导时，测角精度转换为σθ=2．118，σφ=2．044，经过46个波位捕·113·
【参考文献】：
期刊论文
[1]信息引导条件下雷达搜索空域及策略[J]. 唐书娟,许蕴山,毕笃彦,杨涛. 西安电子科技大学学报. 2016(01)
[2]无源传感器引导AESA雷达目标搜索[J]. 唐书娟,许蕴山,肖冰松. 空军工程大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]3D雷达间引导提示概率分析与仿真[J]. 樊浩,黄树彩,李亚军,韦道知. 现代雷达. 2012(04)
[4]多目标情况下IRST和雷达的指示交接问题[J]. 张华睿,杨宏文,郁文贤. 电子与信息学报. 2011(05)
[5]异地配置下ESM对2D雷达的引导分析[J]. 彭锐晖,王树宗,吕永胜,王向伟. 现代雷达. 2009(01)
[6]异地配置下IRST对3D雷达的引导分析[J]. 吕永胜,王树宗,彭锐晖,王向伟. 红外与激光工程. 2008(05)
[7]IRST对3D雷达引导性能分析[J]. 王国宏,何友,毛士艺. 电子学报. 2002(12)
[8]ESM对2D雷达引导性能分析[J]. 王国宏,毛士艺. 航空学报. 2002(04)
[9]多传感器多平台多目标数据融合系统中的数据对准研究[J]. 刘同明,纪晓恽,夏祖勋. 华东船舶工业学院学报. 1996(03)
本文编号：3227409
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