海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于高频地波超视距雷达和海洋与电离层探测技术领域，公开了一种海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法及装置，所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法包括：构造海上目标探测目标函数，构造海洋

【技术实现步骤摘要】
海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法及装置


[0001]本专利技术属于高频地波超视距雷达和海洋与电离层探测
， 尤其涉及一种海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法及 装置。

技术介绍

[0002]目前，高频地波超视距雷达(HFSWR:High Frequency SurfaceWave Radar)作为一种对海探测超视距雷达，在海上超视距目标探测、 海洋遥感以及电离层探测提供了新的探测平台。但是目标
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海洋
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电离 层兼容探测HFSWR是新体制雷达，即用一部HFSWR同时探测目标、 海洋以及电离层的兼容体制HFSWR，目前处于国内外空白，其中时 间、频率资源管理技术和装置是实现目标
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海洋
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电离层兼容探测 HFSWR的关键技术之一。
[0003]目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR作为大功率大型电子设备， 发射和接收阵面十分庞大，通常发射天线阵长几百米，接收天线阵长 上千米，收发天线阵地面积达数万平方米。可见，目标
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海洋
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电离层 兼容探测HFSWR在系统架构上增加了接收B阵(用于电离层探测)和 电离层信号接收以及信号处理通道。然而，目标
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海洋
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电离层兼容探 测HFSWR的时间、频率资源的管理十分复杂。其根本原因首先在于 HFSWR海上目标探测目标函数与海洋
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电离层探测目标函数的相互 对抗性，即目标探测的目标函数设计(如波形编码、发射频率、信号 处理模式以及时间和频率资源的需求)是将海洋和电离层回波作为背 景杂波使目标回波的信杂比最大，而海洋
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电离层同步获取目标函数 设计并不关心目标探测问题；其次是海上舰船目标探测、飞行目标探 测以及海洋
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电离层同步探测等不同的探测需要不同的时间(如积累 周期)和频率(如扫频或不扫频)资源的分配。目前国内外尚未公开 目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR时间、频率管理技术与装置。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前国内外尚未 公开目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR时间、频率管理技术与装置。
[0005]解决以上问题及缺陷的难度为：由于HFSWR探测海上舰船目标、 飞行目标以及海洋
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电离层探测所使用的包括波形编码、工作频率、 信号处理模式等在内的雷达工作参数均不相同，因此实现时间和频率 资源合理分配，从而使HFSWR满足目标
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海洋
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电离层兼容探测是极 其困难的，目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR时间、频率管理技术 与装置需要在有限时间、频率资源限制内实现时间与雷达工作模式最 优化调节。
[0006]解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术基本依据是HFSWR回波 中不但含有海上舰船目标和飞行目标的回波信息，同时还含有海洋和 电离层反射回波，这为目标、海洋以及电离层兼容探测提供了大量的 信息。目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR具有多工作模式，包括目 标探测工作模式、海洋
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电离层探测工作模式、海上目标
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海洋
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电离层 兼容探测工作模式等，为国防和科学研究提供新的装备。同时本专利技术 将促进目标
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海洋
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电离层兼容探测HFSWR新体制雷达的研制，无论 是对于海洋自然灾害和近地空间环境实时监测，还是对于人们认识整 个日地空间环境都具有积极的重要科学意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种海洋电离层探测高 频地波超视距雷达资源管理方法及装置。本专利技术在于为目标
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海洋
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电 离层兼容探测新体制HFSWR提供时间、频率资源的管理技术和装置， 从而实现HFSRW多模式工作功能。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种海洋电离层探测高频地波超视距雷达 资源管理方法，所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方 法，包括：
[0009]步骤一，构造海上目标探测目标函数，构造海洋
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电离层探测目 标函数和构造目标
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海洋
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电离层兼容探测高频地波超视距雷达系统 时间、频率资源最优分配目标函数；
[0010]步骤一的积极作用是，作为本方案的基础，步骤一将多目标优化 问题简化为单目标优化问题，即将原本复杂的目标
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海洋
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电离层多目 标兼容探测HFSWR资源优化问题分解为目标探测资源优化和海洋
‑ꢀ
电离层资源优化两个简单目标分别进行优化后再实现总体优化。
[0011]步骤二，确定时间资源管理，把整个事件分为若干个时间单元，, 每个时间单元长度为相对应模板长度；
[0012]步骤二的积极作用是，确定本方案中时间资源的分配准则，即在 有限的时间资源限制下，使HFSWR可以执行更多任务。
[0013]步骤三，确定频率资源管理模式，包括目标探测采用单频或双频 模式，海洋
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电离层探测采用扫频模式。
[0014]步骤三的积极作用是，确定本方案中频率资源管理方法，即采用 包括舰船目标
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海洋
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电离层探测多通道、飞行目标和电离层探测多通 道以及频谱监测通道在内的多通道方式实现频率资源优化分配。
[0015]进一步，所述步骤一中，构造海上目标探测目标函数具体过程为：
[0016]由目标任务优先级等级、积累时间、传播衰减、目标回波强度、 跟踪精度、开始时间参数构造目标探测目标函数，记为ρ1，目标任务 优先级等级，积累时间，传播衰减，目标回波强度，跟踪精度，开始 时间。
[0017]进一步，所述步骤一中，构造海洋
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电离层探测目标函数具体过 程为：由外部电磁环境、海况、海洋
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电离层探测任务优先级、发射 频率模式参数构造海洋
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电离层探测目标函数，记为ρ2，外部电磁环 境，海况，海洋
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电离层探测任务优先级，发射频率模式。
[0018]进一步，所述步骤一中，构造目标
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海洋
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电离层兼容探测高频地 波超视距雷达系统时间、频率资源最优分配目标函数具体过程为：
[0019]通过乘积法，把多目标优化问题简化为单目标优化问题，并使下 面目标函数取最大
[0020]f＝ρ1ρ2ꢀꢀ
(1)
[0021]其中，f表示时间、频率资源分配目标函数。
[0022]进一步，所述求解时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法包括：构造海上目标探测目标函数，构造海洋
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电离层探测目标函数和构造目标
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海洋
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电离层兼容探测高频地波超视距雷达系统时间、频率资源最优分配目标函数；确定时间资源管理，把整个事件分为若干个时间单元，每个时间单元长度为相对应模板长度；确定频率资源管理模式，包括目标探测采用单频或双频模式，海洋
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电离层探测采用扫频模式。2.如权利要求1所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述构造海上目标探测目标函数具体过程为：由目标任务优先级等级、积累时间、传播衰减、目标回波强度、跟踪精度、开始时间参数构造目标探测目标函数，记为ρ1，目标任务优先级等级，积累时间，传播衰减，目标回波强度，跟踪精度，开始时间。3.如权利要求1所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述构造海洋
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电离层探测目标函数具体过程为：由外部电磁环境、海况、海洋
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电离层探测任务优先级、发射频率模式参数构造海洋
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电离层探测目标函数，记为ρ2，外部电磁环境，海况，海洋
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电离层探测任务优先级，发射频率模式。4.如权利要求1所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述构造目标
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海洋
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电离层兼容探测高频地波超视距雷达系统时间、频率资源最优分配目标函数具体过程为：通过乘积法，把多目标优化问题简化为单目标优化问题，并使下面目标函数取最大f＝ρ1ρ2ꢀꢀꢀ
(1)其中，f表示时间、频率资源分配目标函数。5.如权利要求4所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述求解时间、频率分配目标函数表达式(1)的步骤包括：首先计算目标探测目标函数ρ1最大值，然后计算海洋
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电离层探测目标函数ρ2最大值，最后通过与的计算得到时间、频率资源分配目标函数值；通过求解式(1)所述的目标函数最优解，实现在保证目标探测性能前提下，降低探测目标所消耗的时间和频率资源，以兼顾海洋
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电离层探测。6.如权利要求1所述海洋电离层探测高频地波超视距雷达资源管理方法，其特征在于，所述确定时间资源管理具体过程为：首先把整个事件分为若干个时间单元，然后每个时间单元长度为相对应模板长度，而每个模板时间分配的长短由目标检测用信噪比和跟踪精度估计所用的预测协方差阵决定，此时，时间资源管理包括时间利用准则和期望时间准则，其中，时间利用准则为有限的时间资源约束条件下，使雷达在规定的总时间内安排更多的任务，使得其空余时间可能的少，即：其中，SI为总的时间，N
j
表示第j个时间分配间隔内执行的任务的数，Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕哲，于长军，刘爱军，王霖玮，权太范，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：