相控阵雷达搜索资源管理优化方法研究

摘要

相控阵雷达通过电子方式控制每个阵元，具有波束转换迅速、指向灵活的巨大优势，因此可以完成战场监视、目标跟踪等多任务的需求。资源管理是相控阵雷达完成多功能工作的关键，负责多任务下雷达资源的最优化配置。搜索资源管理则是资源管理中的重要内容，对其的优化可以实现对威胁目标的及早发现与跟踪。因此进行相控阵雷达搜索资源管理优化研究，通过优化搜索参数与调整搜索策略等方法来提升雷达的探测性能，具有极大的现实意义。
　　实际作战中，相控阵雷达的搜索主要分为无预警信息指示和有预警信息指示两种，因此本文从自主搜索与引导搜索两个方面对相控阵雷达的搜索资源管理优化进行了研究。主要内容如下：
　　在自主搜索性能优化方面，分别从单空域搜索和多空域搜索两个角度出发进行了研究。首先研究了基于目标期望发现距离的单空域自主搜索优化方法。针对单个大空域搜索时探测距离这一指标的局限性，从统计优化的角度引入期望发现距离的概念，并对搜索波束驻留时间进行优化。在此基础上研究了多空域自主搜索优化方法。结合各子空域权重系数建立加权期望发现距离模型，并对子空域搜索帧周期与搜索负载进行联合优化，进一步在搜索资源受限时提出了相应的自适应搜索负载调整策略。
　　在引导搜索性能优化方面，分别从目标平均累积发现概率与目标平均发现时间这两个角度研究了搜索优化方法。首先根据预警信息进行引导搜索区域确定并计算各波位的目标出现概率，以目标平均累积发现概率为准则分析得到了各波位最优搜索数据率，然后针对单纯考虑平均累积发现概率时目标低出现概率波位搜索数据率可能为0的问题引入代价函数对数据率进行修正，并提出相应的搜索时序确定算法。其次从目标平均发现时间的角度分析进一步分析引导搜索优化问题。首先在单目标条件下建立了目标平均发现时间模型，并得到各波位的最优搜索数据率。进一步地在多目标突防条件下根据目标威胁度建立多目标平均发现时间模型，通过搜索数据率与搜索负载分配的优化，提升了雷达多目标探测性能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 相关技术的研究现状

1.3 本文主要工作与结构安排

第二章 相控阵雷达搜索资源管理概述

2.1 相控阵雷达搜索资源管理组成

2.2 相控阵雷达搜索空域划分

2.3 相控阵雷达波位编排

2.4 相控阵雷达搜索优化关键参数

2.5 本章小结

第三章 相控阵雷达自主搜索优化方法研究

3.1 基于最大目标期望发现距离的单空域搜索参数优化

3.2 基于最大目标加权期望发现距离的多空域搜索参数优化

3.3 本章小结

第四章 相控阵雷达引导搜索优化方法研究

4.1 引导搜索区域确定与波位编排

4.2 基于最大目标平均累积发现概率的搜索优化方法

4.3 基于最小目标平均发现时间的搜索优化方法

4.4 本章小结

第五章 结束语

5.1 工作总结

5.2 创新点总结

5.3 工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果