基于类电磁机制的雷达干扰资源优化分配算法研究

摘要

随着电子技术的不断发展，以无线电技术为主要手段的电子对抗已经发展成为现代战争的主导方向，在电子对抗领域中最活跃的是雷达对抗。雷达对抗以敌方雷达系统为主要的攻击对象，利用一切无线电手段以达到降低、削弱甚至摧毁敌方通信系统、武器攻击系统的目的，进而掩护已方编队的进攻，获得战争的主动权。当存在多部雷达和多部干扰机的情况下，根据什么分配干扰机去干扰雷达以及分配哪部干扰机去干扰哪部雷达，以达到对多雷达系统的最大压制效果，即雷达干扰资源优化分配问题，就是本文所要研究的内容。
　　 本文首先介绍了雷达干扰资源优化分配的研究背景及研究意义。
　　 然后，介绍了单雷达干扰有效性评估所遵循的评估准则，包括功率准则、信息准则、战术应用准则及时间准则，并总结了现有的每个评估准则下的评估指标及其应用意义。
　　 其次，在介绍了雷达干扰有效性评估准则的基础上，从实际需要出发，选取了引导时间、频率瞄准度、干扰样式及探测面积的变化作为评估指标集，然后应用模糊数学中的模糊综合评价方法对雷达干扰有效性进行综合评估。通过评估指标和各评估指标的权重得到多干扰机对多雷达的对抗矩阵，即雷达干扰效益决策矩阵。并在雷达干扰效益决策矩阵的基础上建立了雷达干扰资源优化分配问题的模型。
　　 然后，在雷达干扰资源优化分配模型的基础上，实现了动态规划算法求解雷达干扰资源优化分配的问题。通过仿真实验表明：在雷达数量较多时，动态规划算法存在着耗时的局限性。
　　 本文主要研究了类电磁机制算法(Electromagnetism-like Mechanism，简称EM算法)，并应用EM算法求解雷达干扰资源优化分配的问题。应用EM算法求解离散的优化问题时，其局部搜索是决定算法收敛的重要部分，本文将欧式距离引入局部搜索中，对算法进行了改进，使算法迅速收敛。实验结果证明EM算法能够准确有效的求得雷达干扰资源的分配方案。
　　 本文的最后对所做的工作进行了总结，并提出了今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 雷达干扰资源优化分配的研究现状和发展趋势

1.3 本文的主要研究内容和结构

2 雷达干扰效果评估

2.1 雷达干扰效果评估的意义及研究现状

2.2 雷达干扰效果评估准则及评估指标

2.2.1 雷达干扰效果评估准则

2.2.2 评估指标

2.3 本章小结

3 基于模糊综合评价方法的雷达干扰资源分配模型

3.1 模糊综合评价法介绍

3.1.1 模糊综合评价法概述

3.1.2 模糊综合评价法的数学模型

3.2 模糊综合评价法建立雷达干扰效益决策矩阵

3.2.1 评估指标的选取

3.2.2 评估指标的隶属度函数的建立

3.2.3 雷达干扰效益决策矩阵的建立

3.3 雷达干扰资源优化分配模型

3.4 本章小结

4 基于动态规划算法的雷达干扰资源优化分配

4.1 动态规划算法原理

4.1.1 动态规划算法的几个概念

4.1.2 动态规划算法的基本思想

4.1.3 动态规划算法的求解步骤

4.2 动态规划算法的应用

4.3 基于动态规划算法的雷达干扰资源优化分配

4.3.1 算法流程

4.3.2 实例分析

4.3.3 仿真实验及实验结果分析

4.4 本章小结

5 基于类电磁机制算法的干扰资源分配

5.1类电磁机制算法概述

5.2 类电磁机制算法应用

5.3 类电磁机制算法基本原理

5.3.1 基本原理

5.3.2 求解步骤

5.3.3 引入扰动粒子

5.4 基于类电磁机制算法的雷达干扰资源分配算法

5.4.1 本文的改进部分

5.4.2 算法流程

5.4.3 仿真实验

5.4.4 实验结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢