多功能相控阵雷达跟踪及调度算法研究

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1、IV多功能相控阵雷达跟踪及调度算法研究目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3论文主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3第二章目标的运动模型和跟踪滤波方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．1目标的运动模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．2滤波模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3滤波方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1O2．4仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。l7第三章相控阵雷达跟踪采样间隔自适应策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．193．1公式法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．193．2递推法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．203．3改进的递推法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。203．4预测协方差门限法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2l3．5性能评估参数⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．223．6仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一233．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27第四章多功能相控阵雷达任务调度算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。294．1影响调度策略的主要因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．304．2调度策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．324．3无时间窗的自适应调度算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．344．4有时间窗的自适应调度算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一354．5仿真结

4、果及性能评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．404．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42结束语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47多功能相控阵雷达跟踪及调度算法研究第一章绪论弟一早珀T匕1．1引言相控阵雷达是近几十年来逐渐发展成熟的先进雷达体制。相控阵雷达利用各阵元发射相参信号并控制相位形成空间定向发射

5、波束，且波束指向能够在微秒量级上进行捷变。一方面可获得能量定向发射增益，提高了雷达的作用距离，另一方面使相控阵雷达具有边扫描边跟踪的能力，增强了雷达的多功能性和自适应能力。现代战争中由于雷达的工作环境和模式不同，如探测目标数目及各目标机动特性、目标跟踪或搜索等，不同时刻对雷达资源的需求也将不同。但雷达系统资源的有限性、任务及环境的快速变化和功能变换间的时间限制等约束，使得对雷达资源管理的研究有着重大的实用价值，这对挖掘相控阵雷达的潜力起着决定性的作用。通过将相控阵雷达系统与计算机控制技术结合，可实现对雷达系统资源的自适应管理。相控阵雷达的资源从广义上讲包括雷达时间资源和能

6、量资源，从狭义上讲包括发射信号波形的脉冲宽度、重复频率、信号调制方式和功率分配，以及天线波束形状、波束驻留时间、采样周期等。相控阵雷达时间资源管理是针对雷达的工作任务(如搜索、目标跟踪等)中与时间相关的一类参数的优化设计和控制管理问题；能量资源管理是根据外界环境的变化自适应地调整发射波形能量的一种管理方式【l】。本文研究的雷达跟踪和调度管理算法均属于雷达时间资源管理范畴。本文中的雷达跟踪管理主要指对雷达在跟踪目标时的跟踪间隔进行管理。相控阵雷达波束对目标的照射时间与目标跟踪信噪比相关，而目标跟踪信噪比和两次跟踪采样的间隔又对目标检测概率和跟踪精度有影响，所以合理地选取雷达

7、跟踪间隔，能在保证一定跟踪精度的前提下，有效地节省时间资源和能量资源，使雷达可以完成更多的搜索任务，提高目标检测概率。雷达任务调度管理是指在雷达时间、能量和计算机资源的约束下，实时地平衡各种雷达任务请求并选择最佳调度序列的一种管理机制。自适应调度算法是当前针对多功能相控阵雷达最有效的资源调度策略，它是在满足不同工作方式相对优先级条件下，在雷达设计范围内，实时地平衡各种雷达任务请求所要求的时间、能量和计算机资源，为一个调度间隔选择一组最佳雷达任务序列的一种调度方法【21。目前在相控阵雷达任务调度管理算法上比较先进的自适应调度算法