一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布 站方法，該方法采用組網(wǎng)雷達(dá)被欺騙概率最小化和覆蓋范圍最大化的聯(lián)合優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行布 站，得到組網(wǎng)雷達(dá)的布站位置，從而提高組網(wǎng)雷達(dá)抑制欺騙式干擾的能力。
【背景技術(shù)】
[0002] 欺騙式干擾是指在雷達(dá)接收機(jī)中干擾信號與目標(biāo)回波信號難以區(qū)分，以假亂真， 使雷達(dá)不能正確地檢測到目標(biāo)信息。欺騙式干擾的工作原理為:對接收的雷達(dá)發(fā)射信號，經(jīng) 過干擾調(diào)制，改變有關(guān)參數(shù)，再將調(diào)制過的信號轉(zhuǎn)發(fā)回雷達(dá)，以模擬雷達(dá)目標(biāo)的回波信號。 使雷達(dá)難以辨別真假目標(biāo)，從而達(dá)到迷惑和擾亂雷達(dá)對真目標(biāo)檢測和跟蹤的目的。數(shù)字射 頻存儲器技術(shù)的成熟使得高逼真度假目標(biāo)的產(chǎn)生成為可能，在偏離目標(biāo)的不同位置上給雷 達(dá)產(chǎn)生許多假目標(biāo)，使得該雷達(dá)不能區(qū)分真假目標(biāo)。因此，盡管真實(shí)目標(biāo)包含在顯示出的許 多目標(biāo)之內(nèi)，但若雷達(dá)沒有識別真假目標(biāo)的能力，則必然將所有目標(biāo)都作為真實(shí)目標(biāo)處理。 若雷達(dá)無法有效對抗欺騙式干擾，則必需對虛假目標(biāo)始終保持檢測、跟蹤，從而占用大量雷 達(dá)系統(tǒng)資源，嚴(yán)重影響雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理能力。
[0003] 由于單站雷達(dá)視角單一，很難對其進(jìn)行對抗。而組網(wǎng)雷達(dá)在戰(zhàn)場上可以構(gòu)成全方 位、立體化、多層次的戰(zhàn)斗體系，具有全頻段、多體制、多重疊系數(shù)等技術(shù)性能，因而具有很 強(qiáng)的生存能力和抗干擾能力。就頻域?qū)苟?，由多部多波段雷達(dá)組網(wǎng)，不可能用一部干擾 機(jī)來干擾如此寬的頻段。就空間電磁環(huán)境而言，多部雷達(dá)組網(wǎng)后，不僅輻射源數(shù)量增加，使 信號空間的密度和分布更加復(fù)雜，而且在頻率范圍、信號形式、參數(shù)類型和威脅等級等方面 都會給偵察系統(tǒng)帶來困難，使得干擾質(zhì)量受到很大限制。
[0004] 組網(wǎng)雷達(dá)中各節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的相對位置會直接影響對目標(biāo)的相關(guān)性檢驗(yàn)，進(jìn)而影響組 網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概率，因此，研究欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站具有重要意義。通過對 組網(wǎng)雷達(dá)進(jìn)行合理布站，可以有效地降低欺騙式干擾對組網(wǎng)雷達(dá)的威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方 法，以節(jié)省雷達(dá)系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)對欺騙式干擾更加精確的有效抑制。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方法，所述組網(wǎng)雷達(dá)包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)， 所述優(yōu)化布站方法包括如下步驟：
[0008] 步驟1，計(jì)算組網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概率；
[0009] 步驟2,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概率，構(gòu)造組網(wǎng)雷達(dá)最小化被欺騙概率的目標(biāo) 函數(shù)；
[0010] 步驟3,計(jì)算所述組網(wǎng)雷達(dá)中各節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的覆蓋范圍，并根據(jù)所述各節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的覆 蓋范圍，構(gòu)造組網(wǎng)雷達(dá)最大化覆蓋范圍的目標(biāo)函數(shù)；
[0011] 步驟4，根據(jù)所述最小化被欺騙概率的目標(biāo)函數(shù)和最大化覆蓋范圍的目標(biāo)函數(shù)，建 立聯(lián)合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；
[0012] 步驟5,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)中相鄰節(jié)點(diǎn)雷達(dá)之間的布站間距、探測區(qū)域和組網(wǎng)雷達(dá) 的探測范圍，確定組網(wǎng)雷達(dá)布站的約束條件；
[0013] 步驟6,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達(dá)布站的約束條件和所述聯(lián)合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)造欺騙式 干擾下組網(wǎng)雷達(dá)布站的優(yōu)化式；
[0014] 步驟7,根據(jù)所述欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)布站的優(yōu)化式，得到組網(wǎng)雷達(dá)中各個(gè)節(jié)點(diǎn) 雷達(dá)的布站位置。
[0015] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1)相比于現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理階段抑制分布式干擾的方法，本發(fā) 明通過優(yōu)化布站的方法抑制欺騙式干擾的不利影響，由于最優(yōu)布站位置可離線得到，故本 發(fā)明方法所需占用的雷達(dá)系統(tǒng)資源較少；（2)由于本發(fā)明不僅考慮雷達(dá)覆蓋范圍與組網(wǎng)雷 達(dá)被欺騙概率，還兼顧了節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的布站間距、以及探測區(qū)域等工程中必須考慮的因素，故 本發(fā)明更有利于工程實(shí)踐。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方法的流程示 意圖一；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方法的流程示 意圖二；
[0019] 圖3為利用本發(fā)明方法得到的組網(wǎng)雷達(dá)在欺騙式干擾條件下選擇探測區(qū)域中心Xo = [0,0]τ，半徑R=10km，組網(wǎng)雷達(dá)布站結(jié)果仿真示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達(dá)的優(yōu)化布站方法，所述組網(wǎng)雷達(dá)包 含多個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)，本發(fā)明提供的優(yōu)化布站方法是在一個(gè)已有的組網(wǎng)雷達(dá)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下進(jìn)行的 優(yōu)化。如圖1所示，所述優(yōu)化布站方法包括如下步驟：
[0022] 步驟1、計(jì)算組網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概率。
[0023] 步驟1具體包括如下子步驟：
[0024] (la)建立假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>[0025] 子步驟(la)具體包括如下子步驟：
[0026] (lal)將任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)測量誤差的馬氏距離作為統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)量， fiifUfAZ,其中AZ = dZ1-dZJ為任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)測量誤差之差，其中Συ = Ε
[(dZi-dZjKdZi-dZj)1]表示第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)與第j節(jié)點(diǎn)雷達(dá)測量誤差之差的協(xié)方差矩陣，dZi為 第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的測量誤差、dZj為第j節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的測量誤差，i，j = l，2,…，N i矣j，i、j表示節(jié) 點(diǎn)雷達(dá)的編號，N表示節(jié)點(diǎn)雷達(dá)的個(gè)數(shù)；
[0027] (la2)假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ腿缦拢?br>，其中，記Ho表示兩量測值Zi和Zj對應(yīng) 真實(shí)目標(biāo)，ft表示兩量測值&和1對應(yīng)欺騙式假目標(biāo)，5 =爲(wèi)匕(2)，名^(2)表示自由度為2， 顯著性水平為Ι-a的卡方分布；
[0028] (1&3)在出成立的條件下，兩節(jié)點(diǎn)雷達(dá)測量誤差之差ΛΖ服從均值為E，協(xié)方差矩陣 為 Συ的正態(tài)分布，均值ΕΚ", Α,Γ =(.<，)ν? -(xf ,:yf)、（.4,4)為第i節(jié)點(diǎn)雷
達(dá)、第j節(jié)點(diǎn)雷達(dá)探測到的假目標(biāo)在同一直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo) =1，2,…，N，Pl為第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測到目標(biāo)的距離、θ,為第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)檢測到目標(biāo)的角度，Ad 表示欺騙距離；
[0029] (la4)在壓成立的條件下，ΛΖ的二維概率密度函數(shù)f^(X，y)為：
[0031]
表示X軸測量差異的精度，
表示y軸測量差異的精度，p = ξ?2/(σχσγ)表不X軸測量差異與y軸測量差異的相關(guān)系數(shù)，ξη，ξ 12，ξ2?，ξ22為矩陣Σ ij對應(yīng)的各 個(gè)矩陣元素。
[0032] (lb)根據(jù)所述假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停?jì)算任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)對假目標(biāo)的誤判概率。
[0033] 示例性的，可以采用數(shù)據(jù)融合算法計(jì)算任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)對假目標(biāo)的誤判概率。
[0034] 子步驟(lb)具體包括如下子步驟：
[0035] (lbl)第i節(jié)點(diǎn)雷達(dá)、第j節(jié)點(diǎn)雷達(dá)采用數(shù)據(jù)融合算法對假目標(biāo)的誤判概率為：
[0037]其中pmolm)表示在假設(shè)出下被判為Ho的概率，dij表示馬氏距離且
[0040] (lb2)將誤判概率Pu的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為積分形式，并簡化得到：
[0042]
表示積分區(qū)間y方向上限，
表示積分區(qū)間y方向下限：
為積分區(qū)間X 方向上的上限，
表示積分區(qū)間在X方向上的上限。
[0043] (lc)根據(jù)所述任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)雷達(dá)對假目標(biāo)的誤判概率，計(jì)算組網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概 率。
[0044] 在節(jié)點(diǎn)雷達(dá)數(shù)大于2的情況下，每兩部節(jié)點(diǎn)雷達(dá)需要對假目標(biāo)進(jìn)行鑒別，然后對所 有的判決結(jié)果采用'取與'的原則進(jìn)行融合處理，得到最終的鑒別結(jié)果。
[0045] 子步驟(lc)具體包括如下子步驟：
[0046] 組網(wǎng)雷達(dá)的被欺騙概