分布式外源雷达位置和速度联合参数估计研究及应用

发布时间：2020-06-21 14:44

【摘要】：外辐射源雷达自身不发射信号,而是利用非合作信号,实现对目标的探测,具有绿色环保、抗干扰能力强等诸多优势。随着移动互联网技术的广泛应用,外源雷达组网技术,即分布式外源雷达已成为最热门的课题。分布式外源雷达系统将雷达系统的综合能力进一步提高,弥补了外源雷达发射端不受控制这一缺陷,在低空空域管理、打击“黑飞”等恐怖活动中具有极大的应用价值。军事方面,能高效适应战争环境,具有反隐身、抗干扰、反低空突防的突出优势;民用方面,能够与城市密集环境相契合,实现低空目标监视、打击恐怖犯罪等用途。在组建分布式外源雷达探测系统时,站位优化配置问题是首先需要解决的问题。站位优化问题的实质是选取合适的指标对雷达系统性能进行评估,并通过最优化该指标来进行雷达系统站位优化布局。目前分布式外源雷达站位优化大致可归纳为两方面:一是威力覆盖最大化;二是漏检概率、定位精度最优化等。实际应用中不同的场景,对雷达系统优化指标有着不同的要求。本文从参数估计性能这一指标方面入手,对分布式外源雷达位置和速度联合参数估计克拉美罗界开展研究,并从收/发单元拓扑结构及目标起伏模型两方面对联合参数估计克拉美罗界进行仿真分析;接着从联合参数估计克拉美罗界这一理论推导出发,构造了分布式外源雷达系统收/发单元站位优化模型,并给出了对应的收/发单元优化选址思路及实现方法。论文首先介绍了分布式外源雷达的基础知识及技术难点,再详细推导了分布式外源雷达的位置和速度联合参数估计的克拉美罗界,给出了基于DTMB辐射源的分布式外源雷达克拉美罗界的闭式表达,接着从收/发单元拓扑结构及目标起伏模型两方面对其进行阐述并通过仿真分析其对该克拉美罗界的影响;随后从联合参数估计克拉美罗界这一理论推导出发,构造了分布式外源雷达系统收/发单元站位优化模型,结合实际应用,提出两种具体的场景,并针对两种场景分别进行分析,建立收/发单元优化选址思路,给出详细的实现方法,最后通过仿真分析验证了该方法的有效性。
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN974
【图文】：

无线局域网络,通信卫星,外源,雷达

在复杂的战争环境中，双基地雷达因其难被追查因此生存能力更强，逐渐进入研逡逑宄人员的视野。逡逑１９９８年，美国的Ｌｏｃｋｈｅｅｄ邋Ｍａｒｔｉｎ公司成功研制“沉默的哨兵”系统，如图１．２逡逑所示，它是一种成功商业化的基于商业调频电台和电视信号的外源雷达系统。（王逡逑腾朝等，２００９）该系统的数据库存储了全球５．５万个商用电台、电视台的频率和逡逑位置信息，能够广泛使用在全球大多数地区。逡逑ｍ逡逑＿}桢义贤迹保病俺聊纳诒毕低冲义辖耄玻笔兰停孀盼尴呔钟蛲缂巴ㄐ盼佬堑燃际醯牟欢戏⒄梗蟮胤徨义细涣送庠蠢状锏恼丈湓葱问健Ｒ幌盗谢谑止悴サ缡有藕拧ⅲ牵校游佬切藕拧⑼ㄥ义闲判藕诺耐庠蠢状锏男阅艿玫搅擞行У难橹ぁＡ硗猓孀攀质止悴サ闹鸩接﹀义嫌茫允值缡庸悴ノ藕旁吹耐庠蠢状锏玫搅艘欢ǔ潭鹊墓刈ⅲ本├砉ご笱у义希ㄎ夂Ｖ薜龋玻埃埃梗诲澹裕幔铮遥澹簦幔欤澹玻埃保埃┖臀靼驳缱涌萍即笱Вㄕ鸥鞲鞯龋玻埃保常╁义系鹊ノ徽筤u了一系列的关注。与此同时

反弹道导弹系统,橡皮套,雷达组网,俄罗斯

分布式雷达系统又被成为多基地雷达，由多个发射单元、多个接收单元及中逡逑心处理站构成。该技术从上世纪８０年代开始，由于军事需求的不断发展，美国逡逑构建了“爱国者”联合监视系统，如图１．３所示，以及俄罗斯橡皮套鞋反弹道导弹逡逑系统，如图１．４所示。逡逑歐０１逡逑图１．３美国联合监视系统逡逑W感逡逑图１．４俄罗斯橡皮套鞋反弹道导弹系统逡逑随着ＭＩＭＯ雷达概念的引入，收／发单元分离的雷达组网方式得到了越来越逡逑多的关注。波兰的Ｋｕｌｐａ最早提出ＭＩＭＯ外源雷达的概念，实现了雷达监视范逡逑围的扩展（ＫｕｌｐａＫ．邋ｅｔａｌ，２００８）。随后，分布式外源雷达系统中接收单元的设计逡逑（ＲａｄｍａｒｄＭ．邋ｅｔａｌ，邋２０１２）、多站数据的融合利用（ＲａｄｍａｒｄＭ．ｅｔａｌ，邋２０１３）及其逡逑检测理论（Ｈａｃｋ邋Ｄ．Ｅ．邋ｅｔ邋ａｌ，２０１４）得到了一系列的研宄。逡逑国内己有一些单位对分布式外源雷达系统展开实验研宄（孙斌等，２０１４；谢逡逑锐等

【参考文献】