專利名稱：一種二維旋轉多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標跟蹤方法
技術領域：
本發(fā)明涉及二維旋轉多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標跟蹤方法。特別是一種二維旋轉多功能相控陣雷達基于不同類的數(shù)據(jù)率的目標跟蹤技術及其方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的多功能相控陣雷達多為固定陣面的相控陣雷達，某一陣面只負責某一空域范圍內的目標的搜索與跟蹤。在這種體制下，采用常用的相控陣雷達數(shù)據(jù)處理方法就可以保證雷達輸出高精度高數(shù)據(jù)率的目標跟蹤數(shù)據(jù)。在常用的相控陣雷達系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中，邊掃描邊跟蹤方法已被一種新的叫做“有源多目標跟蹤”的計算機控制方法所代替。它利用航跡的不斷更新來控制天線波束，按照目標優(yōu)先級表使波束指向下次觀測時刻的預測位置，且下次觀測時刻也由計算機算出。在相控陣雷達目標跟蹤系統(tǒng)中，在系統(tǒng)資源許可的情況下為了使系統(tǒng)設計簡單易行，可采用固定數(shù)據(jù)率的目標跟蹤技術對跟蹤模式下的所有目標進行跟蹤處理；為了優(yōu)化系統(tǒng)設計，使系統(tǒng)能更好地跟蹤機動目標，也可不限于采用固定的數(shù)據(jù)率，而可按照某種規(guī)定的最優(yōu)準則自動對目標航跡進行采樣，如對機動目標的采樣率要高于直線飛行的目標， 因而能降低平滑和預測跟蹤濾波器的誤差。由于本發(fā)明所服務的對象只有一個陣面，其在某一個時刻波束所能覆蓋的范圍有限，為了要完成全程全方位范圍內目標的搜索與跟蹤，必須在方位上進行高速機械旋轉才能實現(xiàn)。在這種體制下，雷達分配給某一固定空域范圍的時間和能量資源都非常有限，采用上述常規(guī)的相控陣雷達數(shù)據(jù)處理方法來對目標進行處理的話，消耗當前雷達大部分甚至所有的能量和時間資源也未必能完成所有目標的處理。為了解決這個問題，也可采用降低跟蹤目標的數(shù)據(jù)率來進行處理，但這又與雷達配合使用的導彈武器系統(tǒng)要求雷達輸出高精度高數(shù)據(jù)率的目標跟蹤數(shù)據(jù)相違背。為了解決高數(shù)據(jù)率與時間能量資源緊張的矛盾，必須研究一種新的目標跟蹤算法，在滿足二維旋轉多功能相控陣雷達的時間和能量約束要求下，保證在跟蹤模式下精跟目標的數(shù)據(jù)率和精度。

發(fā)明內容
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為根據(jù)二維旋轉相控陣的特點，為了保證有限的時間資源情況下完成對全量程全空域的目標搜索和跟蹤，同時也為了保證滿足一定要求的精跟目標的數(shù)據(jù)率，在對二維旋轉相控陣雷達目標進行跟蹤處理時根據(jù)不同類型不同距離段目標采用不同數(shù)據(jù)率的目標跟蹤方法。具體原理是，對所有距離段粗跟目標采用低數(shù)據(jù)率的目標跟蹤方法以節(jié)省雷達時間和能量資源的開銷；對近距離段精跟目標采用高數(shù)據(jù)率的目標跟蹤方法，保證滿足導彈武器系統(tǒng)的要求；對中遠距離段精跟目標采用較低和低數(shù)據(jù)率的目標跟蹤方法，以節(jié)省雷達時間和能量資源的開銷。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為(1)在滿足跟蹤精度和數(shù)據(jù)率要求情況下，減少對相應目標的處理時間和需要的雷達資源，保證跟蹤模式下精跟目標所需的雷達資源。下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。


圖1是一種二維旋轉相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標跟蹤原理圖；圖2是一種二維旋轉相控陣雷達目標跟蹤流程圖。
具體實施例方式設雷達數(shù)據(jù)率變化參數(shù)為1)對近程探測距離范圍，數(shù)據(jù)率一般為A秒；2)對中程探測距離范圍，此時數(shù)據(jù)率為2XA秒；3)對遠程探測距離范圍，此時數(shù)據(jù)率為4XA秒；按照上述要求，系統(tǒng)將全方位劃分為9個方位扇區(qū)進行處理，每個方位扇區(qū)40°， 將方位扇區(qū)編號為1、2、3、......、9。對于對近程探測距離范圍的目標，每個天線周期依次處理每個方位扇區(qū)。對于對中程探測距離范圍的目標，若第一個天線周期處理奇數(shù)號方位扇區(qū)，則第二個天線周期處理偶數(shù)號方位扇區(qū)，下一個天線周期再處理奇數(shù)號方位扇區(qū)，依次類推；當天線法線到達1號扇區(qū)中心線(圖中虛線)時，開始對2扇區(qū)進行處理，當天線法線到達3 扇區(qū)中心線時，結束2扇區(qū)處理，開始4扇區(qū)處理，以此類推，逐個處理間隔的下一個扇區(qū)。對于對遠程探測距離范圍的目標，則將每個方位扇區(qū)平均等分為4個小扇區(qū)，在每個天線周期里只對該方位扇區(qū)中的1個小扇區(qū)進行處理。在實施時，根據(jù)目標濾波后的航跡距離信息得到下個跟蹤周期的數(shù)據(jù)率，設定此批目標向雷達資源調度模塊提出“航跡更新”調度申請的延遲周期，系統(tǒng)每掃過一個天線周期，此延遲周期減1，若減為0則向雷達資源調度模塊提出“航跡更新”調度申請。
權利要求
1.一種二維旋轉相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標跟蹤方法，其特征在于在相控陣雷達跟蹤模式下，對精跟目標根據(jù)目標當前所在的距離段采用不同的數(shù)據(jù)率(近距離段目標采用高數(shù)據(jù)率，遠距離段目標采用低數(shù)據(jù)率)完成對目標的跟蹤。
2.根據(jù)權利要求1所述的根據(jù)二維旋轉相控陣雷達當前資源和目標跟蹤情況進行變數(shù)據(jù)率的方法。
3.根據(jù)權利要求1所述的對不同數(shù)據(jù)率目標的跟蹤方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二維旋轉多功能相控陣雷達變數(shù)據(jù)率目標跟蹤方法。由于二維旋轉相控陣雷達系統(tǒng)的時間能量資源有限，要實現(xiàn)對多目標的搜索和跟蹤，需要盡量提高相控陣雷達系統(tǒng)的時間能量資源利用率。為此，必須研究一種新的相控陣雷達多目標跟蹤算法，在滿足跟蹤精度要求情況下，盡可能減少對每個目標的累計照射時間，以節(jié)省對單個目標進行跟蹤所耗費的雷達系統(tǒng)資源。本發(fā)明根據(jù)二維旋轉相控陣的特點，采取了變數(shù)據(jù)率的目標跟蹤方法，即根據(jù)目標距離的分段采用不同的數(shù)據(jù)率進行目標跟蹤，以有限的時間資源完成對全量程全空域的目標跟蹤。
文檔編號G01S13/72GK102540182SQ201110383298
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者尹曉燕 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所