多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法

摘要

本申请提出了一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法和装置，其中，方法包括：通过根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率；根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率；根据每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定对目标的发现概率。由此，通过雷达组网可扩大空间、时间、频率的覆盖，提高了重叠区内空间分辨力和目标发现概率。

说明书

技术领域

本申请涉及雷达探测技术领域，尤其涉及一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法和装置。

背景技术

在信息化战争中，空袭与反空袭已经成为战争的一种主要作战方式。空袭目标的类型呈现多样化趋势，同时，空袭目标呈现多批次、多方位、连续饱和攻击的特点，此外，空中还存在很多非攻击目标。

目前，多个地面防空预警雷达组网后构成预警探测系统时，可以发现飞经其联合探测包络内的目标。但是，现有的雷达组网探测系统存在发现目标的准确率较低，无法准确的发现飞经其探测范围内的目标。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请提出一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法，以解决现有技术中雷达组网探测系统发现目标的精确度较低的技术问题。

本申请一方面实施例提出了一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法，包括：

根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对所述目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；

根据所述多个分雷达对所述目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率；

根据所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对所述目标的积累发现概率；

采用数据融合准则对所述每一个分雷达对所述目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对所述目标的发现概率。

可选地，所述根据所述多个分雷达对所述目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率，包括：

根据所述每一个分雷达和目标的实时位置，确定所述目标与所述分雷达的相对位置；

获取所述目标的雷达散射截面积；

根据所述目标与所述分雷达的相对位置和所述目标的雷达散射截面积，确定所述分雷达接收端的信噪比；

根据所述分雷达接收端的信噪比，确定所述分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率。

可选地，所述根据所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对所述目标的积累发现概率，包括：

将所述每一个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率输入计算公式，得到所述每一个分雷达对所述目标的积累发现概率，其中，所述计算公式为：

其中，P

可选地，所述确定每一个分雷达对所述目标的探测次数，包括：

根据所述目标的飞行速度和飞行航路，确定所述目标经过所述每一个分雷达的探测区域的时间；

获取所述每一个分雷达的扫描周期；

分别计算所述目标经过所述每一个分雷达的探测区域的时间与相应分雷达的扫描周期的比值；

对每一个比值进行取整，以确定每一个分雷达对所述目标的探测次数。

可选地，所述采用数据融合准则对所述每一个分雷达对所述目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对所述目标的发现概率，还包括：

若对所述目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数大于预设个数，则确定所述多雷达组网探测系统发现所述目标；

若对所述目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数小于或等于预设个数，则确定所述多雷达组网探测系统未发现所述目标。

本申请实施例的多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法，通过根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率；根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率；采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。由此，通过雷达组网可扩大空间、时间、频率的覆盖，有利于提高重叠区内空间分辨力和目标发现概率，改善了观测精度。

本申请又一方面实施例提出了一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置，包括：

第一确定模块，用于根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对所述目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；

第二确定模块，用于根据所述多个分雷达对所述目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率；

第三确定模块，用于根据所述各个分雷达对所述目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对所述目标的积累发现概率；

第四确定模块，用于采用数据融合准则对所述每一个分雷达对所述目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对所述目标的发现概率。

本申请实施例的多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置，通过根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率；根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率；采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。由此，通过雷达组网可扩大空间、时间、频率的覆盖，提高重叠区内空间分辨力和目标发现概率，改善了观测精度。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法和装置。

图1为本申请实施例提供的一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法的流程示意图。

如图1所示，该多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法包括以下步骤：

步骤101，根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数。

其中，被探测目标，可以为巡航导弹。雷达的特征参数，可以为雷达的探测区域、最大探测距离、扫描周期等等。每一个分雷达探测目标时的状态参数，可以为每一个分雷达的位置。

需要解释的是，雷达最大探测距离与目标的雷达散射截面积存在对应关系。因此，目标的雷达散射截面积的大小与其所受到的威胁程度有密切关系。

例如，由于巡航导弹主要巡航飞行段飞行高度不超过1km，其受到地(海)基雷达照射时，可以视为平视照射，即可把目标的雷达散射截面积值仅视为探测方位角的函数。例如，目标的雷达散射截面积值可以为0.2m

本申请中，获取到雷达系统中每一个分雷达的坐标，可以确定每一个分雷达的部署位置，进而，确定每一个分雷达的探测区域。

本申请中，可以根据目标的飞行速度和飞行航路，确定目标经过每一个分雷达的探测区域的时间，获取每一个分雷达的扫描周期，分别计算目标经过每一个分雷达的探测区域的时间与相应分雷达的扫描周期的比值，进而，对每一个比值进行取整，以确定每一个分雷达对目标的探测次数。

步骤102，根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率。

本申请中，每一个分雷达对目标的发现概率是以发现目标为目的各种雷达的最主要的效能指标。雷达发现概率模型能形象描述雷达对空中目标的发现概率的空间分布。每一个分雷达对目标的发现概率包括瞬时发现概率和积累发现概率。

其中，瞬时发现概率，也称为雷达工作帧发现概率，是指雷达一次扫描判定目标存在的概率。对于常规机械扫描体制雷达，其工作帧周期即为扫描周期(一般用RPM表示，每分钟转速)；对于相控阵体制雷达，其工作帧周期对应于波束调度周期。

雷达的瞬时发现概率计算，就是根据给定的雷达(如搜索雷达、地空导弹制导雷达)的工作帧周期，及目标的实时位置，结合雷达天线扫描特性(对于机扫雷达，包括初始天线指向、波束扫描规律；对于相控阵体制，包括波束调度周期、波束驻留时间)，给出该工作帧周期内雷达对巡航弹的发现概率值。

本申请中，根据每一个分雷达和目标的实时位置，确定目标与分雷达的相对位置，获取目标的雷达散射截面积，根据目标与分雷达的相对位置和目标的雷达散射截面积，确定分雷达接收端的信噪比，进而，根据分雷达接收端的信噪比，确定分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率。

在雷达波束扫描过程中，当目标落入雷达波瓣时，目标与雷达发生能量接触，在雷达荧光屏上能否检测出目标信号，取决于信号能量与噪声能量之比的大小。

根据噪声和信号通过雷达接收机的统计特性，单脉冲检测时雷达瞬时发现概率的计算公式如下：

其中，P

雷达接收端信噪比的计算公式如下：

其中，(S/N)

步骤103，根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率。

当目标按照某一航路捷径飞过雷达探测区域时，其会遭到雷达的多次探测，而每次探测由于距离、方位、以及雷达散射截面积的不同，瞬时发现概率也不相同，可以把各次瞬时发现概率综合起来考虑，以反映整个航路遭受探测的情况。雷达在单次扫描中探测到目标并不能认为雷达截获目标，而是需要至少连续多次探测到目标才能认为是截获目标，通常把这种综合考虑各次探测的累积概率称为积累发现概率。

本申请中，将每一个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率输入计算公式，以得到每一个分雷达对目标的积累发现概率，其中，计算公式为：

其中，P

步骤104，采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。

多雷达组网探测系统对目标的发现概率是指信息融合中心得出的目标发现概率。以典型的分布式多雷达探测系统为例，假设探测系统由N部雷达组成，各雷达之间通过数据链等实现数据共享与信息融合。对目标的发现采用“K out of N”融合准则，即当探测系统内发现目标的雷达个数超过检测门限K时，则判为发现目标，否则，判定为未发现目标。

在一种情况下，若对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数大于预设个数，则确定多雷达组网探测系统发现目标。

举例来说，假设多雷达组网探测系统由5部雷达组成，若预设个数为3，对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数大于3时，则确定多雷达组网探测系统可以发现目标。

在另一种情况下，若对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数小于或等于预设个数，则确定多雷达组网探测系统未发现目标。

举例来说，假设多雷达组网探测系统由5部雷达组成，若预设个数为3，对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数小于3时，则确定多雷达组网探测系统未发现目标。

假定A表示各分布雷达组成的判决向量，即A＝(a

假定数据融合准则用函数R(A)表示，则“K out of N”融合准则可表示为：

其中，K为1到N之间的整数，H

数据融合后多雷达组网探测系统对目标总的发现概率为：

其中，P

本申请实施例的多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算方法，通过根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率；根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率；采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。由此，通过雷达组网可扩大空间、时间、频率的覆盖，提高重叠区内空间分辨力和目标发现概率，改善了观测精度。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置。

图2为本申请实施例提供的一种多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置的结构示意图。

如图2所示，该多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置200，可以包括：第一确定模块210、第二确定模块220、第三确定模块230以及第四确定模块240。

其中，第一确定模块210，用于根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数。

第二确定模块220，用于根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率。

第三确定模块230，用于根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率。

第四确定模块240，用于采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。

可选地，第二确定模块220，还可以用于：

根据每一个分雷达和目标的实时位置，确定目标与分雷达的相对位置；获取目标的雷达散射截面积；根据目标与分雷达的相对位置和目标的雷达散射截面积，确定分雷达接收端的信噪比；根据分雷达接收端的信噪比，确定分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率。

可选地，第三确定模块230，还可以用于：

将每一个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率输入计算公式，得到每一个分雷达对目标的积累发现概率，其中，计算公式为：

其中，P

可选地，第一确定模块210，还可以用于：

根据目标的飞行速度和飞行航路，确定目标经过每一个分雷达的探测区域的时间；获取每一个分雷达的扫描周期；分别计算目标经过每一个分雷达的探测区域的时间与相应分雷达的扫描周期的比值；对每一个比值进行取整，以确定每一个分雷达对目标的探测次数。

可选地，第四确定模块240，还可以用于：

若对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数大于预设个数，则确定多雷达组网探测系统发现目标；

若对目标的积累发现概率大于概率阈值的分雷达个数小于或等于预设个数，则确定多雷达组网探测系统未发现目标。

本申请实施例的多雷达组网探测系统的目标发现概率的计算装置，通过根据被探测目标的雷达散射截面积、飞行速度、飞行航路、以及雷达系统中多个分雷达的特征参数和坐标，确定每一个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数；根据多个分雷达对目标的探测次数以及每一次探测时的状态参数，确定各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率；根据各个分雷达对目标每一次探测时的瞬时发现概率，确定每一个分雷达对目标的积累发现概率；采用数据融合准则对每一个分雷达对目标的积累发现概率进行融合，以确定多雷达组网探测系统对目标的发现概率。由此，通过雷达组网可扩大空间、时间、频率的覆盖，提高重叠区内空间分辨力和目标发现概率，改善了观测精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。