面向目标跟踪的机载组网雷达辐射参数与航迹规划联合优化算法

该文针对机载组网雷达,在单目标跟踪场景下,研究了雷达辐射参数与航迹规划联合优化问题。首先,推导了包含各雷达辐射功率、驻留时间、发射信号高斯脉冲长度和信号带宽等射频辐射参数以及各载机速度、朝向角等平台运动参数的贝叶斯克拉默-拉奥下界(BCRLB)表达式,以此作为表征目标跟踪精度的衡量指标;推导了含有各雷达辐射功率、驻留时间等射频辐射参数以及各载机速度、朝向角等平台运动参数的机载组网雷达被截获概率,以此作为表征机载组网雷达射频隐身性能的衡量指标。在此基础上,建立了面向目标跟踪的机载组网雷达辐射参数与航迹规划联合优化模型,以最小化机载组网雷达的目标估计误差BCRLB为优化目标,以满足给定的系统射频资源、载机机动能力和预先设定的被截获概率阈值为约束条件,对各载机飞行速度、朝向角以及各机载雷达辐射功率、驻留时间、发射信号高斯脉冲长度和信号带宽进行联合优化设计,以提升机载组网雷达的目标跟踪精度。最后,针对上述优化问题,结合粒子群算法,采用5步分解迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足一定射频隐身性能要求的条件下,有效提升机载组网雷达的目标跟踪精度。

基于非合作博弈的分布式正交频分复用雷达网络功率分配算法

针对分布式正效频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)雷达网络的功率分配问题,研究了基于非合作博弈的分布式OFDM雷达网络功率分配算法。以射频隐身性能为导向,设计了一种综合考虑目标检测性能和雷达辐射功率的效用函数。以一定的目标检测性能为约束条件,以最小化OFDM雷达网络中各雷达的辐射功率为优化目标,建立了基于非合作博弈的分布式OFDM雷达网络功率分配数学模型,同时实现雷达网络中各雷达之间的公平性。在此基础上,提出了一种低复杂度和快速收敛的迭代功率分配算法,求解该优化模型,并证明了纳什均衡解的存在性和唯一性。仿真结果表明,该算法不仅满足了预先设定的各雷达目标检测信干噪比性能的要求,而且与其他现有算法相比,有效提高了分布式OFDM雷达网络的射频隐身性能。