专利名称：一种二维旋转多功能相控阵雷达变数据率目标跟踪方法
技术领域：
本发明涉及二维旋转多功能相控阵雷达变数据率目标跟踪方法。特别是一种二维旋转多功能相控阵雷达基于不同类的数据率的目标跟踪技术及其方法。
背景技术：
传统的多功能相控阵雷达多为固定阵面的相控阵雷达，某一阵面只负责某一空域范围内的目标的搜索与跟踪。在这种体制下，采用常用的相控阵雷达数据处理方法就可以保证雷达输出高精度高数据率的目标跟踪数据。在常用的相控阵雷达系统数据处理中，边扫描边跟踪方法已被一种新的叫做“有源多目标跟踪”的计算机控制方法所代替。它利用航迹的不断更新来控制天线波束，按照目标优先级表使波束指向下次观测时刻的预测位置，且下次观测时刻也由计算机算出。在相控阵雷达目标跟踪系统中，在系统资源许可的情况下为了使系统设计简单易行，可采用固定数据率的目标跟踪技术对跟踪模式下的所有目标进行跟踪处理；为了优化系统设计，使系统能更好地跟踪机动目标，也可不限于采用固定的数据率，而可按照某种规定的最优准则自动对目标航迹进行采样，如对机动目标的采样率要高于直线飞行的目标， 因而能降低平滑和预测跟踪滤波器的误差。由于本发明所服务的对象只有一个阵面，其在某一个时刻波束所能覆盖的范围有限，为了要完成全程全方位范围内目标的搜索与跟踪，必须在方位上进行高速机械旋转才能实现。在这种体制下，雷达分配给某一固定空域范围的时间和能量资源都非常有限，采用上述常规的相控阵雷达数据处理方法来对目标进行处理的话，消耗当前雷达大部分甚至所有的能量和时间资源也未必能完成所有目标的处理。为了解决这个问题，也可采用降低跟踪目标的数据率来进行处理，但这又与雷达配合使用的导弹武器系统要求雷达输出高精度高数据率的目标跟踪数据相违背。为了解决高数据率与时间能量资源紧张的矛盾，必须研究一种新的目标跟踪算法，在满足二维旋转多功能相控阵雷达的时间和能量约束要求下，保证在跟踪模式下精跟目标的数据率和精度。
发明内容
实现本发明目的的技术解决方案为根据二维旋转相控阵的特点，为了保证有限的时间资源情况下完成对全量程全空域的目标搜索和跟踪，同时也为了保证满足一定要求的精跟目标的数据率，在对二维旋转相控阵雷达目标进行跟踪处理时根据不同类型不同距离段目标采用不同数据率的目标跟踪方法。具体原理是，对所有距离段粗跟目标采用低数据率的目标跟踪方法以节省雷达时间和能量资源的开销；对近距离段精跟目标采用高数据率的目标跟踪方法，保证满足导弹武器系统的要求；对中远距离段精跟目标采用较低和低数据率的目标跟踪方法，以节省雷达时间和能量资源的开销。
本发明与现有技术相比，其显著优点为(1)在满足跟踪精度和数据率要求情况下，减少对相应目标的处理时间和需要的雷达资源，保证跟踪模式下精跟目标所需的雷达资源。下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1是一种二维旋转相控阵雷达变数据率目标跟踪原理图；图2是一种二维旋转相控阵雷达目标跟踪流程图。
具体实施例方式设雷达数据率变化参数为1)对近程探测距离范围，数据率一般为A秒；2)对中程探测距离范围，此时数据率为2XA秒；3)对远程探测距离范围，此时数据率为4XA秒；按照上述要求，系统将全方位划分为9个方位扇区进行处理，每个方位扇区40°， 将方位扇区编号为1、2、3、......、9。对于对近程探测距离范围的目标，每个天线周期依次处理每个方位扇区。对于对中程探测距离范围的目标，若第一个天线周期处理奇数号方位扇区，则第二个天线周期处理偶数号方位扇区，下一个天线周期再处理奇数号方位扇区，依次类推；当天线法线到达1号扇区中心线(图中虚线)时，开始对2扇区进行处理，当天线法线到达3 扇区中心线时，结束2扇区处理，开始4扇区处理，以此类推，逐个处理间隔的下一个扇区。对于对远程探测距离范围的目标，则将每个方位扇区平均等分为4个小扇区，在每个天线周期里只对该方位扇区中的1个小扇区进行处理。在实施时，根据目标滤波后的航迹距离信息得到下个跟踪周期的数据率，设定此批目标向雷达资源调度模块提出“航迹更新”调度申请的延迟周期，系统每扫过一个天线周期，此延迟周期减1，若减为0则向雷达资源调度模块提出“航迹更新”调度申请。
权利要求
1.一种二维旋转相控阵雷达变数据率目标跟踪方法，其特征在于在相控阵雷达跟踪模式下，对精跟目标根据目标当前所在的距离段采用不同的数据率(近距离段目标采用高数据率，远距离段目标采用低数据率)完成对目标的跟踪。
2.根据权利要求1所述的根据二维旋转相控阵雷达当前资源和目标跟踪情况进行变数据率的方法。
3.根据权利要求1所述的对不同数据率目标的跟踪方法。
全文摘要
本发明涉及一种二维旋转多功能相控阵雷达变数据率目标跟踪方法。由于二维旋转相控阵雷达系统的时间能量资源有限，要实现对多目标的搜索和跟踪，需要尽量提高相控阵雷达系统的时间能量资源利用率。为此，必须研究一种新的相控阵雷达多目标跟踪算法，在满足跟踪精度要求情况下，尽可能减少对每个目标的累计照射时间，以节省对单个目标进行跟踪所耗费的雷达系统资源。本发明根据二维旋转相控阵的特点，采取了变数据率的目标跟踪方法，即根据目标距离的分段采用不同的数据率进行目标跟踪，以有限的时间资源完成对全量程全空域的目标跟踪。
文档编号G01S13/72GK102540182SQ201110383298
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者尹晓燕 申请人:中国船舶重工集团公司第七二四研究所