楊云生,甘厚吉,李仙茂,王國(guó)恩
(1.海軍工程大學(xué),湖北 武漢 430033;2.海軍蚌埠士官學(xué)校,安徽 蚌埠 233012)
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雷達(dá)對(duì)抗多偵察節(jié)點(diǎn)輻射源參數(shù)融合處理方法研究
楊云生1,甘厚吉1,李仙茂1,王國(guó)恩2
(1.海軍工程大學(xué),湖北 武漢 430033;2.海軍蚌埠士官學(xué)校,安徽 蚌埠 233012)
針對(duì)輻射源的載頻、脈沖重復(fù)周期、脈寬和天線掃描周期參數(shù),研究了雷達(dá)對(duì)抗多偵察節(jié)點(diǎn)的融合處理方法,提出了不同條件下、不同測(cè)量精度的輻射源參數(shù)融合方法,包括加權(quán)法、擇優(yōu)法等,對(duì)于不同類型的雷達(dá)參數(shù)融合,也提出了相應(yīng)的方法。
雷達(dá)對(duì)抗;多節(jié)點(diǎn);輻射源參數(shù);融合方法;擇優(yōu)法;加權(quán)值
當(dāng)多個(gè)雷達(dá)對(duì)抗偵察節(jié)點(diǎn)在其共同偵察區(qū)域內(nèi)偵獲同一輻射源信號(hào)時(shí),因各節(jié)點(diǎn)使用的裝備型號(hào)不同或同型裝備的個(gè)體差異、輻射源到不同節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳播環(huán)境不同、輻射源信號(hào)參數(shù)本身存在變化等原因,導(dǎo)致多個(gè)節(jié)點(diǎn)偵獲的輻射源參數(shù)存在差異,即使成功對(duì)其進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)輻射源匹配,也依然存在一個(gè)突出問(wèn)題——以哪個(gè)節(jié)點(diǎn)偵獲的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)更為合適[1-4]。
在進(jìn)行電子對(duì)抗武器系統(tǒng)數(shù)據(jù)加載工作時(shí),通常選擇裝備較先進(jìn)的偵察節(jié)點(diǎn)偵獲的信噪比較高(在距離未知的情況下)的信號(hào)參數(shù)。但并不是信噪比越高的參數(shù)越準(zhǔn)確,也不是先進(jìn)偵察裝備偵獲的信號(hào)參數(shù)就沒(méi)有誤差。因此,必須對(duì)各個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)偵獲的輻射源參數(shù)進(jìn)行融合處理,通過(guò)多方位、多裝備偵察,多節(jié)點(diǎn)印證,才能獲取更為準(zhǔn)確的輻射源參數(shù)。
多偵察節(jié)點(diǎn)對(duì)輻射源參數(shù)進(jìn)行融合處理是為了獲取更接近輻射源信號(hào)的真實(shí)參數(shù)值,以便于對(duì)輻射源進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和威脅分析,并為己方電子對(duì)抗武器系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的參數(shù)。為了使多節(jié)點(diǎn)參數(shù)融合更準(zhǔn)確,要綜合考慮多節(jié)點(diǎn)偵獲信號(hào)的信噪比、偵察設(shè)備帶寬、偵察積累時(shí)間、參數(shù)完整性、信號(hào)分選和處理方法等多個(gè)因素,為各節(jié)點(diǎn)偵獲的輻射源信號(hào)參數(shù)設(shè)置不同的融合權(quán)重[5-6]。
(1) 以信噪比高的為準(zhǔn)
偵收到的輻射源信號(hào)必須達(dá)到一定的信噪比,才能保證其參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。所以對(duì)同型設(shè)備而言,信噪比較高的設(shè)備獲取的輻射源參數(shù)更為準(zhǔn)確。影響輻射源信號(hào)偵收信噪比的因素主要有輻射源與偵察節(jié)點(diǎn)之間的距離、信號(hào)傳播衰減因子、偵察設(shè)備天線和接收機(jī)性能等。若不考慮信號(hào)傳播環(huán)境和偵察設(shè)備本身的差異,距離輻射源最近的節(jié)點(diǎn)獲取的輻射源信號(hào)具有最高的信噪比,其參數(shù)測(cè)量最為準(zhǔn)確,在多節(jié)點(diǎn)輻射源參數(shù)融合時(shí),應(yīng)給其設(shè)置較大的融合權(quán)重值[7]。
(2) 以頻率帶寬覆蓋全的為準(zhǔn)
偵察裝備都有一定的瞬時(shí)頻率帶寬,而輻射源信號(hào)頻點(diǎn)有時(shí)也會(huì)在一定范圍內(nèi)變化,特別是X波段的遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá),其信號(hào)瞬時(shí)帶寬可達(dá)1 GHz以上。在對(duì)其信號(hào)進(jìn)行偵察時(shí),往往會(huì)因?yàn)閭刹煸O(shè)備的頻率帶寬不夠而影響了信號(hào)頻率的測(cè)量。若不能對(duì)所有的頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,則脈沖重復(fù)周期(PRI)、脈沖寬度等參數(shù)也可能產(chǎn)生較大的測(cè)量錯(cuò)誤。即使偵察設(shè)備的瞬時(shí)頻率帶寬大于輻射源信號(hào)帶寬,如果偵察時(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)輻射源的頻率全覆蓋,也會(huì)產(chǎn)生參數(shù)測(cè)量錯(cuò)誤。例如,第1個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)偵獲某一輻射源時(shí)只發(fā)現(xiàn)1個(gè)頻點(diǎn),而第2個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)該輻射源還有另外一個(gè)頻點(diǎn),并且該頻點(diǎn)處于第1個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)的實(shí)際偵察頻段范圍之外,則應(yīng)確認(rèn)該輻射源具有2個(gè)頻點(diǎn)。所以在輻射源參數(shù)多節(jié)點(diǎn)融合時(shí),必須將各節(jié)點(diǎn)的裝備實(shí)時(shí)頻率帶寬信息加入到數(shù)據(jù)處理中去。
(3) 以信號(hào)偵察積累時(shí)間長(zhǎng)的為準(zhǔn)
對(duì)某些變化類型復(fù)雜的輻射源信號(hào)而言,要準(zhǔn)確提取其參數(shù),必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的信號(hào)偵察積累,才能挖掘輻射源信號(hào)的變化特征,甚至捕獲輻射源備用頻率值和隱藏的信號(hào)模式。長(zhǎng)時(shí)間的偵察積累,本身也可對(duì)已掌握信號(hào)參數(shù)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證,避免因信號(hào)反射、干擾等因素導(dǎo)致參數(shù)測(cè)量錯(cuò)誤。長(zhǎng)時(shí)間的偵察積累,還可證明參數(shù)的生命周期,比如有些輻射源載頻值,每隔一段時(shí)間(數(shù)月)便會(huì)發(fā)生變化,而有些輻射源參數(shù)則每隔幾分鐘就會(huì)發(fā)生變化。
(4) 以采用精確分析方法為準(zhǔn)
不同偵察裝備在信號(hào)分選、參數(shù)特征提取方法等方面存在較大差異,特別是隨著新型偵察裝備時(shí)鐘精度的提高,采用的算法也越來(lái)越先進(jìn),對(duì)輻射源參數(shù)的測(cè)量精度更高。比如,利用脈沖族分析方法測(cè)量輻射源天線掃描周期、采用脈沖相參法測(cè)量輻射源PRI值,均比常規(guī)參數(shù)測(cè)量方法更為精準(zhǔn)。對(duì)輻射源信號(hào)進(jìn)行脈沖族分選,可有效避免多輻射源信號(hào)混疊,通過(guò)多次測(cè)量得到的參數(shù)比單次測(cè)量得到的參數(shù)更加精確可靠,采用這些精確分析方法得到的輻射源參數(shù)在融合時(shí)應(yīng)具有更大的權(quán)重。
(5) 以參數(shù)完整性較高的為準(zhǔn)
準(zhǔn)確獲取完整的輻射源信號(hào)參數(shù),是輻射源識(shí)別和威脅判斷的基礎(chǔ),也可為電子對(duì)抗武器系統(tǒng)數(shù)據(jù)加載提供詳細(xì)的輻射源信息。多節(jié)點(diǎn)的輻射源參數(shù)融合,就是要充分發(fā)揮各偵察節(jié)點(diǎn)的偵察能力,使多個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)在輻射源參數(shù)測(cè)量上得到互補(bǔ),盡量實(shí)現(xiàn)輻射源方位、載頻、脈寬、脈幅(信號(hào)功率)、PRI、天線掃描周期、脈內(nèi)特征等參數(shù)的全偵獲[8]。
課程評(píng)價(jià)是課程開(kāi)發(fā)重要的一環(huán),既是開(kāi)發(fā)過(guò)程的結(jié)尾,也是開(kāi)發(fā)的開(kāi)始。長(zhǎng)期以來(lái),很多學(xué)校只注重學(xué)生學(xué)業(yè)成就的評(píng)價(jià),對(duì)課程其他因素的評(píng)價(jià)都不甚重視。隨著三級(jí)課程管理模式的推出,改變了原有的評(píng)價(jià)模式,要求課程評(píng)價(jià)的對(duì)象不僅僅是學(xué)生學(xué)業(yè)成就,還包括對(duì)教師的評(píng)價(jià)和課程開(kāi)發(fā)自身各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,對(duì)教師的評(píng)價(jià),需要課程開(kāi)發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組、教務(wù)處等部分不定期舉行各種形式的研討、調(diào)查訪問(wèn)等的觀察,對(duì)教師的行為進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并進(jìn)入教師業(yè)務(wù)檔案。教師的評(píng)價(jià)主要包括教師在課程方案開(kāi)發(fā)時(shí)的評(píng)價(jià)、教師在課程實(shí)施時(shí)的評(píng)價(jià)和教師的自我反思。其次,課程開(kāi)發(fā)自身的評(píng)價(jià)可以分為課程編織階段的形成性評(píng)價(jià)和實(shí)施時(shí)的診斷性評(píng)價(jià)。
輻射源信號(hào)的各種參數(shù)受各種因素的影響不同,在多偵察節(jié)點(diǎn)融合時(shí)所采用的方法也不相同,下面就各種輻射源參數(shù)多節(jié)點(diǎn)偵察融合的具體方法進(jìn)行分析研究。
(1) 載頻融合
由于不同型號(hào)偵察設(shè)備的測(cè)頻精度不一樣,在多節(jié)點(diǎn)載頻特征融合時(shí),首先要給予測(cè)頻精度高的偵察節(jié)點(diǎn)較大的權(quán)重值,即在各個(gè)頻點(diǎn)取值融合時(shí),如果與其他頻點(diǎn)的載頻值相差不大,并沒(méi)有因方位沒(méi)對(duì)準(zhǔn)、偵察頻段沒(méi)對(duì)準(zhǔn)或偵察距離太遠(yuǎn)等其他因素影響,則優(yōu)先考慮選擇測(cè)頻能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)偵獲的載頻值作為輻射源的真實(shí)載頻值。如果2個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)的測(cè)頻能力相當(dāng),則按照不同節(jié)點(diǎn)的測(cè)頻次數(shù)進(jìn)行算數(shù)平均,即:
(1)
在對(duì)目標(biāo)輻射源進(jìn)行頻率帶寬測(cè)量時(shí),由于不同偵察設(shè)備的瞬時(shí)頻率帶寬不同、頻率中心是否對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)載頻等因素影響,會(huì)造成多節(jié)點(diǎn)測(cè)量得到的頻率帶寬不同。但一般來(lái)講,對(duì)輻射源頻率帶寬的測(cè)量,除了環(huán)境中確實(shí)存在干擾信號(hào)外,輻射源帶寬測(cè)量值只會(huì)被縮小,而不會(huì)無(wú)故變大。因此,多節(jié)點(diǎn)頻率帶寬測(cè)量值融合時(shí),一般以帶寬大的為主,或取多個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)所測(cè)頻率范圍的并集作為帶寬。
(2) 脈寬融合
最常見(jiàn)的輻射源信號(hào)脈寬類型為常規(guī)脈寬(也稱固定脈寬)。造成信號(hào)脈寬測(cè)量出現(xiàn)偏差的主要原因有信號(hào)傳播衰減、偵察方位沒(méi)對(duì)準(zhǔn)、頻率沒(méi)對(duì)準(zhǔn)、受其他信號(hào)干擾等。不僅是不同節(jié)點(diǎn)偵測(cè)的輻射源脈寬值存在差異,就是同一偵察節(jié)點(diǎn)在不同環(huán)境下對(duì)同一輻射源信號(hào)進(jìn)行脈寬值測(cè)量得到的結(jié)果也可能不一樣。因此,輻射源信號(hào)脈寬值的多節(jié)點(diǎn)融合,要綜合考慮信號(hào)偵收的各種環(huán)境狀態(tài)。
首先考慮信號(hào)輻射源與多個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)的距離。距離較遠(yuǎn)(或信噪比低)的偵察節(jié)點(diǎn)獲取的信號(hào)因其傳播衰減較大,導(dǎo)致脈沖包絡(luò)的上升沿和下降沿幅度較低的部分不能被檢測(cè)出來(lái),使得實(shí)際脈寬測(cè)量值偏低。因此,當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取的信號(hào)脈寬變化類型均為固定脈寬時(shí),通過(guò)交叉測(cè)向定位,取距離輻射源最近的偵察節(jié)點(diǎn)獲取的最大脈寬值作為融合后的信號(hào)脈寬。
其次考慮脈沖是否具有脈內(nèi)頻率調(diào)制特性。許多遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)采用線性調(diào)頻脈沖壓縮等技術(shù),其頻率帶寬較大,偵察節(jié)點(diǎn)的偵察帶寬(超外差接收機(jī)的瞬時(shí)帶寬)可能無(wú)法有效對(duì)準(zhǔn)或完全覆蓋雷達(dá)信號(hào)頻率,導(dǎo)致雷達(dá)信號(hào)脈寬測(cè)量時(shí)出現(xiàn)割裂現(xiàn)象。如圖1所示,雷達(dá)信號(hào)頻率從f1線性調(diào)頻到f2,而偵察接收機(jī)帶寬B小于信號(hào)帶寬f2-f1,則測(cè)量脈寬值τ′與實(shí)際雷達(dá)信號(hào)脈寬值τ的關(guān)系為:
(2)
最后考慮各個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)對(duì)脈寬值的量化精度。因不同偵察裝備的時(shí)鐘精度不同等原因,導(dǎo)致其對(duì)輻射源信號(hào)脈寬值量化的精度不同,當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取的輻射源信號(hào)脈寬值相差不大時(shí),可選取脈寬量化精度高的偵察節(jié)點(diǎn)獲取的脈寬值作為融合后的信號(hào)脈寬值。
(3) PRI融合
通常情況下,影響多節(jié)點(diǎn)PRI融合的主要因素有3個(gè):一是偵察裝備本身的測(cè)量精度不同,包括裝備時(shí)鐘量化精度和測(cè)量方法不同導(dǎo)致PRI值測(cè)量精度不同,如采用銣原子鐘和采用脈間相參測(cè)量等方法對(duì)PRI進(jìn)行精確測(cè)量,要比采用石英晶振的偵察設(shè)備和普通PRI測(cè)量方法(計(jì)算相鄰脈沖到達(dá)時(shí)間差)得到的精度高許多,所以一般優(yōu)先選取PRI測(cè)量精度較高的偵察節(jié)點(diǎn)的PRI值。二是因目標(biāo)相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的PRI值產(chǎn)生多普勒偏移,這與主動(dòng)雷達(dá)工作頻率上的多普勒頻移原理類似。雖然這種PRI多普勒偏移量非常小(ns級(jí)),但是當(dāng)PRI測(cè)量精度達(dá)到一定程度(PRI值具有指紋特征)時(shí),因多個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)的多普勒偏移不同,將導(dǎo)致PRI值存在細(xì)微差異。因此,在多節(jié)點(diǎn)雷達(dá)信號(hào)PRI值融合時(shí),可通過(guò)交叉定位對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,計(jì)算出雷達(dá)輻射源的運(yùn)動(dòng)方向和速度,從而消除PRI值多普勒頻移的影響。三是雷達(dá)輻射源的PRI值穩(wěn)定度不同,導(dǎo)致多偵察節(jié)點(diǎn)測(cè)得的PRI值也會(huì)存在差異。這種差異是隨機(jī)的,且一般在較小范圍內(nèi),所以在多節(jié)點(diǎn)PRI值融合時(shí),要選取測(cè)量方法可靠性較高偵察節(jié)點(diǎn)的PRI值來(lái)作為融合后的PRI值。例如,對(duì)PRI值多次測(cè)量后求平均所得結(jié)果的穩(wěn)定度要比單次PRI測(cè)量高很多。
對(duì)具有PRI固定特性(具有連續(xù)多個(gè)相同PRI值的脈沖,PRI固定和脈組變化的固定片段都具有PRI固定特性)的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),因PRI值的多節(jié)點(diǎn)測(cè)量具有較高的一致性,匹配后的雷達(dá)信號(hào)PRI值差異一般在較小范圍內(nèi),特別是采用脈沖族分析方法對(duì)PRI固定特性進(jìn)行分析后,PRI值的多節(jié)點(diǎn)差異一般可控制在裝備量化精度內(nèi),所以可采用多個(gè)節(jié)點(diǎn)測(cè)量得到的PRI均值來(lái)作為融合后的PRI值,即:
(3)
對(duì)具有PRI參差特性(脈間參差和脈組參差等)的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),需對(duì)每個(gè)參差值都進(jìn)行融合。脈組參差的每個(gè)PRI值融合參照PRI固定特性進(jìn)行,脈間參差的PRI值融合一般采用多節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)融合。如雙節(jié)點(diǎn)某PRI參差值融合時(shí),可選取該P(yáng)RI值在雙節(jié)點(diǎn)的多次測(cè)量平均值作為PRI融合值,即:
(4)
對(duì)具有PRI抖動(dòng)特性(包括PRI抖動(dòng)、脈間參差中某個(gè)PRI值的抖動(dòng)、復(fù)合抖動(dòng)部分)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多偵察節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),雷達(dá)信號(hào)PRI抖動(dòng)范圍的多節(jié)點(diǎn)融合結(jié)果應(yīng)該是各節(jié)點(diǎn)偵獲的PRI抖動(dòng)范圍的并集??紤]到PRI測(cè)量時(shí)受到干擾信號(hào)影響造成PRI值分裂、脈沖丟失造成PRI翻倍、脈沖幅度過(guò)低導(dǎo)致PRI出現(xiàn)起伏等因素影響,會(huì)造成PRI瞬時(shí)抖動(dòng)范圍被錯(cuò)誤放大,所以各偵察節(jié)點(diǎn)應(yīng)該利用長(zhǎng)時(shí)間積累測(cè)量的統(tǒng)一方法來(lái)獲取PRI抖動(dòng)范圍。
對(duì)具有PRI脈組變化特性(有多組脈沖交替變化,每組脈沖有幾十個(gè)或幾百個(gè)脈沖)的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多偵察節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),由于單個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)獲取的雷達(dá)信號(hào)脈沖族時(shí)間短,導(dǎo)致不能在單個(gè)脈沖族內(nèi)推導(dǎo)出完整的PRI脈組變化規(guī)律,而需要利用多族同節(jié)點(diǎn)脈沖數(shù)據(jù)或匹配后的多節(jié)點(diǎn)脈沖族進(jìn)行PRI特征拼接,才能得到PRI脈組變化的所有PRI值及其變化規(guī)律。所以,在對(duì)PRI脈組變化的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),需完成PRI變化規(guī)律的拼接與推導(dǎo),并在大量的脈沖族數(shù)據(jù)中進(jìn)行驗(yàn)證,才能更快更準(zhǔn)確地得到雷達(dá)信號(hào)的真實(shí)PRI脈組變化規(guī)律。
對(duì)PRI值具有跳變、滑變、排定特性(都具有有限個(gè)PRI典型值,脈間有規(guī)律或無(wú)規(guī)律的變化)的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)PRI融合時(shí),要對(duì)所有PRI典型值進(jìn)行融合,通過(guò)相互補(bǔ)充、相互印證來(lái)完善PRI典型值,并準(zhǔn)確分析其出現(xiàn)順序和規(guī)律。各PRI典型值的融合可通過(guò)對(duì)多個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)的相同PRI值求平均后得到。
(4) 天線掃描參數(shù)特征融合
雷達(dá)天線掃描方式一般包括圓周掃描、扇形掃描、錐形掃描、鋸齒掃描和螺旋掃描等。單偵察節(jié)點(diǎn)通常將雷達(dá)輻射源2次照射的時(shí)間差作為雷達(dá)天線掃描周期[9-10]。由于輻射源天線在1個(gè)掃描周期內(nèi)并不是都轉(zhuǎn)動(dòng)了360°(比如扇形掃描),所以對(duì)雷達(dá)天線掃描特征更為準(zhǔn)確的描述,應(yīng)該是天線轉(zhuǎn)動(dòng)的角速率和具體轉(zhuǎn)動(dòng)的角度及循環(huán)方式。比如,對(duì)扇形掃描的雷達(dá)輻射源而言,天線每完成1次轉(zhuǎn)動(dòng)周期,可能會(huì)對(duì)偵察節(jié)點(diǎn)照射1次(偵察節(jié)點(diǎn)剛好位于輻射源轉(zhuǎn)動(dòng)角度的邊界)、2次或0次(偵察節(jié)點(diǎn)位于輻射源扇形掃描方位范圍之外)。當(dāng)照射次數(shù)為2次時(shí),單偵察節(jié)點(diǎn)可跳過(guò)1次照射來(lái)計(jì)算扇形掃描周期(間隔1次照射求脈沖族到達(dá)時(shí)間差),但是對(duì)扇形掃描的具體轉(zhuǎn)動(dòng)角度就不知道。多偵察節(jié)點(diǎn)的天線掃描參數(shù)特征融合處理,可完成對(duì)雷達(dá)天線掃描的轉(zhuǎn)動(dòng)角速率和具體轉(zhuǎn)動(dòng)角度(輻射源方位覆蓋)的測(cè)量。
如圖2所示,假設(shè)兩偵察節(jié)點(diǎn)離輻射源的距離相等,如果輻射源M的天線掃描方式為扇形掃描,其掃描的角度范圍是從對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)L點(diǎn),再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn),依此反復(fù)進(jìn)行勻速掃描,偵察節(jié)點(diǎn)A和B均位于輻射源M的扇掃范圍內(nèi)?,F(xiàn)要測(cè)量輻射源M的天線掃描方位覆蓋角度θ′和掃描角速率ω。
輻射源M每掃描1個(gè)周期,均會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)A和B照射2次,假設(shè)輻射源M第1次從對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)L期間,節(jié)點(diǎn)A和B偵獲的脈沖族到達(dá)時(shí)間分別為tTOA1和tTOA2;輻射源M第2次從對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)L期間,節(jié)點(diǎn)A和B偵獲的脈沖族到達(dá)時(shí)間分別為tTOA1′和tTOA2′,則輻射源M的天線掃描周期T為:
T=tTOA1′-tTOA1=tTOA2′-tTOA2
(5)
另外,從圖2中可以看出,輻射源M與節(jié)點(diǎn)A和B的夾角θ為節(jié)點(diǎn)B和A分別測(cè)得的信號(hào)真方位之差,而天線轉(zhuǎn)動(dòng)θ角度所需時(shí)間為兩節(jié)點(diǎn)分別測(cè)得的脈沖族到達(dá)時(shí)間之差t=tTOA2-tTOA1,由此可計(jì)算出輻射源M的天線掃描角速率ω和掃描方位覆蓋角度θ′為:
(6)
(7)
可見(jiàn),在上述條件下,僅僅依靠單個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)無(wú)法完成輻射源天線掃描參數(shù)特征融合。為提高天線掃描參數(shù)融合精度,在對(duì)輻射源天線掃描周期值進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)融合時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇測(cè)量方法優(yōu)越的節(jié)點(diǎn)獲取的掃描周期值;若各節(jié)點(diǎn)所采取的測(cè)量方法一致,測(cè)量精度相同,則應(yīng)取多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取的天線掃描周期值的平均值,作為融合后的掃描周期值。
文本深入分析了多偵察節(jié)點(diǎn)的雷達(dá)輻射源參數(shù)(包括載頻、脈沖重復(fù)周期、脈寬和天線掃描周期)的融合處理方法,并提出了不同條件下、不同精度輻射源參數(shù)的融合方法,內(nèi)容比較全面,對(duì)雷達(dá)偵察數(shù)據(jù)融合分析具有重要指導(dǎo)意義。其中,部分參數(shù)加權(quán)融合的加權(quán)系數(shù)設(shè)置和融合計(jì)算公式仍有待進(jìn)一步深入細(xì)化研究。同時(shí),雙偵察節(jié)點(diǎn)測(cè)量雷達(dá)扇掃范圍的方法有一定的使用條件,要推廣到一般情況也需進(jìn)一步研究。
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ResearchintoFusionProcessingMethodforRadiationSourceParametersofMutipleReconnaissanceNodesinRadarCountermeasure
YANG Yun-sheng1,GAN Hou-ji1,LI Xian-mao1,WANG Guo-en2
(1.Naval Engineering University,Wuhan 430033,China;2.Sergeant'S School of Navy,Bengbu 233012,China)
According to the carrier frequency,pulse repetition interval,pulse width and antenna scanning period parameters of radiation sources,this paper studies the fusion processing method of multiple reconnaissance nodes in radar countermeasure,presents the fusion methods of radiation source parameters with different measurement accuracy under different conditions,which includes weighted method,optimization method,etc.,and puts forward corresponding methods for the parameter fusion of radars with different types.
radar countermeasures;multiple nodes;radiation source parameter;fusion method;optimization method;weighted value
2017-04-28
TN971.1
:A
:CN32-1413(2017)03-0049-05
10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.03.012