一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达间歇交替辐射控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达辐射控制方法，对多个搭载主被动传感器的平台进行雷达辐射协同管控，在满足跟踪任务需求的条件下，控制雷达在时间上间歇开机、在空间上交替开机，并利用基于坐标交替转换的多平台主被动序贯滤波实现多平台辐射管控下的融合跟踪问题，该跟踪方法不需要多平台被动传感器量测时间同步，也不需要多平台被动传感器的交叉定位，能够适应被动量测不连续和无规律出现的情况，具有良好的适应性，适合工程应用，解决雷达长时间开机辐射易被侦察的问题，进一步提高雷达的隐蔽能力，进而提高多平台系统整体生存能力。
【专利说明】一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达间歇交替辐射控制方法
一、【技术领域】
[0001]本发明隶属于传感器管理领域，适用于解决多平台主被动传感器协同跟踪的雷达辐射控制问题。
二、【背景技术】
[0002]现代复杂电磁环境下，各种侦察和干扰设备日趋完善，为了尽可能提高作战平台的隐蔽性，防止已方雷达被对方侦察到进而受到干扰和攻击，就必须在满足跟踪精度的前提下尽可能减少雷达的电磁辐射，提高作战平台的隐蔽性和反侦察能力。
[0003]现有的雷达辐射控制以及辐射控制下的主被动传感器融合跟踪技术主要集中在单平台，如单机载平台雷达、红外、电子支援措施的协同跟踪与雷达开关机管理等，这些方法只对单平台上的雷达在时间上进行间歇开机管理，而多平台环境下，不同平台被动传感器只能提供目标方位角、俯仰角，不能提供目标距离，无法将被动量测点坐标转换到同一平台坐标系下进行滤波跟踪，而双平台交叉定位方法虽然在一定程度上解决目标距离未知的问题，但一般需要被动量测时间同步，难以解决被动量测不同步或间歇出现的情况。可见，现有雷达辐射控制方法不能适用于多平台辐射管理下多平台主被动协同跟踪。
三、
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的问题就是，针对现有方法不适用多平台协同雷达辐射管控的问题，提供一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达辐射控制方法，对多个搭载主被动传感器的平台进行雷达辐射协同管控，在满足跟踪任务需求的条件下，控制雷达时间上间歇开机，空间上交替开机，并实现了多平台雷达间歇交替辐射时的主被动融合跟踪，提高多平台探测系统的隐蔽性。
[0005]本发明解决所述技术问题，采用技术方案步骤如下:
[0006](I)被动传感器引导雷达开机完成目标航迹起始；
[0007](2)利用协方差控制方法在时间上确定下一次需要雷达辐射的时刻；
[0008](3a)当预定开机时间到，没有得到新的被动量测，则跳到第(4a)步；
[0009](3b)当预定开机时间未到，有被动量测时，首先用所得到的被动量测点迹与融合航迹进行关联，然后将关联上的被动量测利用基于坐标交替转换的多平台主被动序贯滤波进行跟踪，回到第(2)步；
[0010](4a)在空间上选择不同平台交替开机辐射；
[0011](4b)雷达开机得到新的雷达量测后，先利用所得雷达量测点迹与融合航迹进行关联，然后将关联上的雷达量测利用基于坐标交替转换的多平台主被动序贯滤波算法进行跟踪，跳回到第(2)步。
[0012]具体的，所述步骤(2)具体为:
[0013]al)假设雷达最小和最大辐射间隔分别用Tmin、Tmax表示，并令
Tleft Tmin，Tright TmasJ进入下一步；
[0014]a2)如果THght-Tleft < ε ( ε为一小的常数)，则令下次雷达开机辐射间隔的时间T1=Tleft 或 T1=Tright，跳到第 a5)步，否则令 Ttest = Tleft+[(Tright-Tleft)/2]；
[0015]a3)令L=Ttest,计算间隔时间为&时扩展卡尔曼滤波的预测协方差P U11 O)
[0016]PU11) = FU1).P(0|0).F' (tJ + U1).σν2. ' (t^
[0017]其中，P(0|0)表示最近一次滤波协方差估计，Fai)表示状态转移矩阵， (tl)表示过程噪声分布矩阵，σ ν2为零均值高斯白噪声的协方差；
[0018]a4)判断预测协方差是否超过门限。假设跟踪精度门限为Rth，如果
【权利要求】
1.一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达间歇交替辐射控制方法，其特征在于包括以下步骤: (1)被动传感器引导雷达开机完成目标航迹起始； (2)利用协方差控制方法在时间上确定下一次需要雷达辐射的时刻； (3a)当预定开机时间到，没有得到新的被动量测，则跳到第(4a)步； (3b)当预定开机时间未到，有被动量测时，首先用所得到的被动量测点迹与融合航迹进行关联，然后将关联上的被动量测利用基于坐标交替转换的多平台主被动序贯滤波进行跟踪，回到第⑵步: (4a)在空间上选择不同平台交替开机辐射； (4b)雷达开机得到新的雷达量测后，先利用所得雷达量测点迹与融合航迹进行关联，然后将关联上的雷达量测利用基于坐标交替转换的多平台主被动序贯滤波算法进行跟踪，跳回到第(2)步。
2.根据权利要求1所述的一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达间歇交替辐射控制方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为: al)假设雷达最小和最大辐射间隔分别用Tmin、Tmax表示，并令
Tleft r^min? ^right ^maxj进入下一步； a2)如果THght_Tlrft < ε (ε为一小的常数)，则令下次雷达开机辐射间隔的时间T1 =Tleft或T1=IVight，跳到第a5)步，否则令T
test ^lest + [ (Tright-Tleft) /2];
a3)令I1=Tlest,计算间隔时间为h时扩展卡尔曼滤波的预测协方差P U11 O)
PU11) = Fai).P(OlO).F, (t^ + U1).0v2. / U1) 其中，P(OlO)表示最近一次滤波协方差估计，Fai)表示状态转移矩阵，r (tl)表示过程噪声分布矩阵，σν2为零均值高斯白噪声的协方差； a4)判断预测协方差是否超过门限。假设跟踪精度门限为Rth，如果Αι。)(I，I)+ ^10)(3,3) + ^10)(5，5) < Rth (其中/^丨0)(1，1)、A丨0)(3,3)、/^丨0:)(5，5)分别是了页测协方差矩阵P U11 O)的对角线上X、Y、Z位置误差方差项)，则Tlrft=Ttest,否则THght=Tlest，跳回到第a2)步； a5)得到下次预定雷达开机辐射间隔时间为！\。
3.根据权利要求1所述的一种多平台主被动传感器协同跟踪的雷达间歇交替辐射控制方法，其特征在于，所述步骤(3b)具体为: bl)得到与融合航迹关联的被动量测后，首先将该被动量测到来前最近的融合航迹点 以及对应的协方差P(k|k)转换到获得该量测的传感器所在平台的载体坐标系下，得到对应的航迹点义Ρ(k|k)； b2)利用文Ρ?μ:)，P1nedQc|k)进行外推，得到状态预测 X^ED{k + ψ) = F.X^ed (Jc\k) 预测协方差
P1腦(k+1 |k) = F.P,? (k |k).Ftb3)然后将载体坐标系下的预测航迹义和对应的协方差P1nedG^I |k)从X-Y-Z直角坐标下转换到P - Θ - ε (距离-方位-俯仰)的极坐标系
【文档编号】G01S7/02GK103941233SQ201410082846
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】王国宏, 吴巍, 孙殿星, 谭顺成, 于洪波, 张翔宇 申请人:中国人民解放军海军航空工程学院