【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达领域，尤其涉及一种针对目标探测的雷达探测覆盖范围优化仿真系统、方法及装置。
技术介绍
1、在机场等面积广阔且需严格管理的重点区域，往往通过雷达等传感器来对区域环境中的各类移动目标进行探测和监测，以便实现对管控区域内此类目标的指挥、控制、处置与调度。一般而言，所部署传感器网络中雷达的数量是有限的，位置是固定的，而目标的数量是变化的，并且它们经常处于随机游走的状态。因此，在上述条件下设法监测到区域内的每一个目标是困难的。此外，每个雷达能够有效探测的距离和角度范围都是有限的，这进一步地增大了传感器网络覆盖全部目标的难度。
2、传统上，最初是由人工手动操控雷达转向来扫描探测范围内的移动目标的，以试图探测到最多的目标。随着智能技术的发展，目前陆续出现了采用集中式算法或多智能体分布式算法来自适应地调整雷达转向的方法，以优化对目标的覆盖率。为了实现对此优化过程的模拟，需要一个可视化的仿真平台，来对模拟的过程进行直观地展示，以便于设计人员根据仿真效果来调整和完善算法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种针对目标探测的雷达探测覆盖范围优化仿真系统、方法及装置，以解决相关技术中的不足。
2、具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现：
3、根据本专利技术的第一方面，提供了一种针对目标探测的雷达探测覆盖范围优化仿真系统，所述系统包括：
4、仿真模块，用于响应于获取到的待模拟雷达和待模拟目标的描述信息，确定仿真区域的区域大小；其中
5、强化学习模块，用于将所述待模拟雷达和所述待模拟目标的观测信息输入强化学习模型进行训练和推理，以使所述强化学习模型根据所述待模拟目标处于所述待模拟雷达的探测范围内的情况对待模拟雷达的转动方向进行调整；其中，所述观测信息包括下述至少之一：所述待模拟雷达的坐标和探测方向、所述待模拟目标的坐标和移动速度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的距离、所述探测方向和所述待模拟目标的移动方向之间的角度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的连线与雷达感知区域中轴之间的角度；所述强化学习模型包括分发器和追踪器，所述分发器用于：收集所述所有追踪器的观测值，并根据所述观测值学习分发策略，以根据所述分发策略将所述追踪器周边范围内的合适目标分配至所述追踪器；所述待模拟雷达与所述追踪器一一对应，所述追踪器用于：通过左转或右转或保持不动的转向方式对分配至自身的待模拟目标进行追踪探测，并将探测得到的观测值用作强化学习模型的输入，以训练每个追踪器自身的追踪策略；
6、仿真接口模块，用于为所述仿真模块和所述强化学习模块提供基本接口，所述基本接口包括观测接口、环境改变接口、动作选择接口、动作设置接口、动作执行接口、奖励获取接口；其中，所述观测接口用于获取当前时间下所述待模拟雷达和所述待模拟目标的观测信息，所述环境改变接口用于设置下一时间点所述待模拟雷达的状态和所述待模拟目标的坐标，所述动作选择接口用于获取所述强化学习模块得到的下一时间点的所述待模拟雷达的转向方式，所述动作设置接口用于设置所述待模拟雷达的转向方式，所述动作执行接口用于执行所述动作设置接口提供的转向方式，所述奖励获取接口用于获取所述动作执行接口所执行的转向方式后得到的奖励。
7、根据本专利技术的第二方面，提供了一种针对雷达探测的仿真方法，所述方法包括：
8、响应于获取到的待模拟雷达和待模拟目标的描述信息，确定仿真区域的区域大小；其中，所述描述信息包括：所述待模拟雷达的数量、位置、探测范围半径、探测朝向角、步进角度，所述待模拟目标的数量、位置，所述待模拟雷达；
9、确定所述待模拟雷达和所述待模拟目标在所述仿真区域中的坐标，以及所述待模拟雷达的探测范围，并在系统界面展示的所述仿真区域中根据确定的坐标以及探测范围显示雷达；
10、根据预设移动策略确定所述待模拟目标在所述仿真区域中的移动轨迹，并按照所述移动轨迹显示所述待模拟目标及其移动方向。
11、根据本专利技术的第三方面，提供了一种针对目标探测的雷达探测范围的强化学习方法，应用于强化学习模型，所述方法包括：
12、获取待模拟雷达和待模拟目标的观测信息；所述观测信息包括下述至少之一：所述待模拟雷达的坐标和探测方向、所述待模拟目标的坐标和移动速度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的距离、所述探测方向和所述待模拟目标的移动方向之间的角度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的连线与雷达感知区域中轴之间的角度；
13、根据所述观测信息确定所述待模拟雷达的探测范围对所述待模拟目标的覆盖效果；
14、根据所述覆盖效果对待模拟雷达的转动方向进行调整；其中，所述强化学习模型包括分发器和追踪器，所述分发器用于：收集所述所有追踪器的观测值，并根据所述观测值学习分发策略，以根据所述分发策略将所述追踪器周边范围内的合适目标分配至所述追踪器；所述待模拟雷达与所述追踪器一一对应，所述追踪器用于：通过左转或右转或保持不动的转向方式对分配至自身的待模拟目标进行追踪探测，并将探测得到的观测值用作强化学习模型的输入，以训练每个追踪器自身的追踪策略。
15、根据本专利技术的第四方面，提供了一种针对雷达探测的仿真装置，所述装置包括：
16、确定单元，用于响应于获取到的待模拟雷达和待模拟目标的描述信息，确定仿真区域的区域大小；其中，所述描述信息包括：所述待模拟雷达的数量、位置、探测范围半径、探测朝向角、步进角度，所述待模拟目标的数量、位置，所述待模拟雷达；
17、第一显示单元，用于确定所述待模拟雷达和所述待模拟目标在所述仿真区域中的坐标，以及所述待模拟雷达的探测范围，并在系统界面展示的所述仿真区域中根据确定的坐标以及探测范围显示雷达；
18、第二显示单元，用于根据预设移动策略确定所述待模拟目标在所述仿真区域中的移动轨迹，并按照所述移动轨迹显示所述待模拟目标及其移动方向。
19、根据本专利技术的第五方面，提供了一种针对目标探测的雷达探测范围的强化学习装置，应用于强化学习模型，所述装置包括：
20、获取单元，用于获取待模拟雷达和待模拟目标的观测信息；所述观测信息包括下述至少之一：所述待模拟雷达的坐标和探测方向、所述待模拟目标的坐标和移动速度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的距离、所述探测方向和所述待模拟目标的移动方向之间的角度、所述待模拟雷达和所述待模拟目标之间的连线与雷达感知区域中轴之间的角度；
21、确定单元，用于根据所述观测信息确定所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种针对目标探测的雷达探测覆盖范围优化仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真模块还用于：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对所述待模拟雷达和所述待模拟目标进行坐标变换，包括：
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述在系统界面展示的所述仿真区域中根据确定的坐标以及探测范围显示雷达，包括：
5.一种针对雷达探测的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
6.一种针对目标探测的雷达探测范围的强化学习方法，其特征在于，应用于强化学习模型，所述方法包括：
7.一种针对雷达探测的仿真装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种针对目标探测的雷达探测范围的强化学习装置，其特征在于，应用于强化学习模型，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求5和权利要求6中任一所述方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种针对目标探测的雷达探测覆盖范围优化仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真模块还用于：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对所述待模拟雷达和所述待模拟目标进行坐标变换，包括：
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述在系统界面展示的所述仿真区域中根据确定的坐标以及探测范围显示雷达，包括：
5.一种针对雷达探测的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张永晋，瞿崇晓，王婷婷，范长军，王宇峰，刘硕，王孝青，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十二研究所，
类型：发明
国别省市：
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