雷达组网系统多目标跟踪资源管理技术研究

摘要

随着国防科学技术的不断发展，相控阵雷达得到了普遍的应用。与传统雷达相比，相控阵雷达波束指向灵活，能实现快速扫描，同时目标的容量大，可在空域内同时跟踪数百个目标，所以相控阵雷达组网系统能够对整个范围内进行跟踪定位。雷达组网的优势在于三个方面：更宽广覆盖面、更强大的跟踪探测能力、更强的作战生存能力。
　　雷达组网系统中的雷达资源管理根据管理对象的不同，可以将雷达组网下的传感器资源管理分为微管理和宏管理。所谓微管理，主要是指单个雷达根据本周期内的执行任务以及资源的约束，给出本雷达在下一个周期内的执行模式、执行间隔和执行任务。宏管理是指从宏观角度管理相控阵雷达系统内的所有雷达，为每一个雷达制定下一周期的工作模式、工作序列等内容。虽然相控阵雷达整体性能相对于传统雷达性能较高，但随着跟踪目标数目的增大，雷达资源的有效分配的难度增大。在多雷达多目标的环境下，为了更好的发挥雷达组网的探测跟踪能力，本文针对雷达组网系统中雷达与目标之间的分配问题进行了研究，论文的主要工作内容总结如下：
　　首先，从资源管理的模型结构出发，建立了雷达组网多目标跟踪资源管理框架。
　　其次，针对传统的基于协方差控制的多雷达多目标的分配算法中计算量大、耗时性大，响应性差的弊端，提出了一种基于跟踪目标个数和跟踪精度的多雷达多目标的启发式分配算法，该算法采用启发式算法，避免求解最优值，使计算量减小，同时保证尽可能跟踪较多的目标，并进行仿真分析。
　　然后，提出了一种基于跟踪连续性的多雷达多目标分配的整数规划算法，该算法将目标优先级、雷达优先级、相邻两时刻雷达-目标分配结果等因素融合为一个目标函数，在雷达组网系统的约束条件下，采用整数规划方法进行求解，并进行仿真分析。
　　最后，针对整数规划算法计算量大的劣势，提出了一种基于跟踪连续性的多雷达多目标分配的启发式算法，该算法依然依据目标、雷达优先级，通过依照上一周期的分配结果采用启发式做出此周期的分配，时效性强。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究的重要内容与研究现状

1.3 本文工作和结构安排

第2章 雷达组网系统多目标跟踪资源管理框架

2.1 引言

2.2 雷达组网系统多目标跟踪任务的问题介绍

2.3 本章小结

第 3 章 基于雷达资源和跟踪精度的雷达组网多目标跟踪启发式管理算法

3.1 引言

3.2 算法模型

3.3 算法实现过程

3.4 算法仿真测试

3.5 本章小结

第4章 基于跟踪连续性的雷达组网多目标资源管理算法

4.1 引言

4.2 算法模型

4.3 算法求解

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第5章 基于跟踪连续性的雷达组网系统多目标资源管理启发式算法

5.1 引言

5.2 启发式算法数学模型

5.3 启发式算法求解

5.4 仿真分析

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录