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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达抗干扰,特别涉及一种基于欺骗速度判决的多基地雷达有源欺骗假目标鉴别方法,可用于多基地雷达系统鉴别有源欺骗式假目标。
技术介绍
1、有源欺骗式干扰是指将截获的雷达发射信号进行延迟、调制或直接转发,产生与真实目标在时域和频域都非常相似的虚假目标,以迷惑敌方雷达或饱和目标跟踪系统。有源欺骗式干扰具有能量利用率高和干扰装置体积小等优点,广泛应用于自卫式干扰和随队干扰中,对雷达系统的性能构成了严峻的挑战和威胁。虽然单站雷达已经具备了一定的抗干扰手段,但局限于单一视角观测,很难应对错综复杂的电磁干扰环境。而空间分置的多基地雷达系统能够多视角、多维度地对环境进行感知,通过信息融合处理来提取目标和干扰更为全面和本质的特征,具备优良的“四抗”能力。
2、真假目标运动状态空间相关性的差异是多站雷达数据级融合抗有源欺骗式干扰的基础。对于真实目标,将各雷达站相同时刻的量测值转换到统一坐标系下,目标的位置和速度矢量是近似相同的,即真实目标具备运动状态的空间相关性。而对于有源假目标,当干扰机无法获知多基地雷达布站情况时,生成的非协同假目标的位置和速度矢量是相对“分散”的,即非协同式假目标不具备运动状态的空间相关性。
3、多基地雷达利用真假目标运动状态(位置和速度矢量等)的空间相关性差异,将各雷达站的目标点迹信息(径向距离、方位角、俯仰角、径向速度等)或航迹信息,经过数据对准,进行点迹关联或航迹关联,实现真假目标鉴别。对于距离-速度联合欺骗式假目标,在欺骗距离较小时,基于位置信息进行同源检测的数据级抗干扰方法对假目标
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述现有方法的不足,提出一种基于欺骗速度判决的多基地雷达有源欺骗假目标鉴别方法,利用真假目标欺骗速度的统计特性差异,实现有源欺骗假目标的鉴别。
2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案包括如下:
3、(1)将多基地雷达系统的发射-接收站t/r与两个静默接收站r1和r2排布在一条直线附近,作为多基地雷达基线,以此基线为x轴,依据右手准则建立坐标系;
4、(2)多基地雷达站对空间目标测量,得到目标量测集:
5、2a)多基地雷达系统的发射-接收站t/r与两个静默接收站r1和r2观测到空域中的p个目标l1,l2,...,lp,...lp,该p个目标为真实目标或者有源假目标。第p个目标在三维空间下的速度为{vx,vy,vz},其中p≥1。
6、2b)多基地雷达系统的t/r站,r1和r2站观测得到每个目标的径向速度vi、方位角αi和俯仰角βi。将t/r站的目标量测值用下标0表征,r1和r2站的目标量测值对应其下标1和2表征,那么t/r站,r1和r2站观测目标lp的量测集可表征为ρip={vip,αip,βip},各站全体目标l1,l2,...,lp,...lp的量测集合为其中i=0,1,2。
7、(3)根据各目标量测集,计算各目标在其和多基地雷达基线平面上和基线的基线夹角θip,简化量测集:
8、3a)第p个目标lp在第i个站的量测集为ρip={vip,αip,βip},目标lp在其与多基地雷达基线平面上和基线的基线夹角为θip,那么θip与αip和βip之间的关系为
9、
10、其中i的取值为0,1,2。
11、3b)第p个目标lp在第i个站的量测集由ρip={vip,αip,βip}转化为ρ′ip={vip,θip},各站所有目标的量测集合转化为
12、(4)取所有目标在t/r站,r1和r2站中简化后量测集的排列组合,组成目标多站量测集,计算目标多站量测集的欺骗速度和方差:
13、4a)从t/r站,r1和r2站各取出一个目标量测集,组成一个目标的多站量测集其中j=1,2,…,p3。m,n,k=1,2,…,p;
14、4b)在目标与多基地雷达基线所在平面建立x′y′z′坐标系,x′轴与x轴平行,y′轴与x′轴垂直,与z′轴同x′轴组成右手准则;
15、4c)目标在xyz坐标系下的三维速度速度{vx,vy,vz}可用x′y′z′坐标系下三维速度速度{v′x,v′y,v′z}线性表征。因为v′z垂直于x′oy′平面,其对目标径向速度没有贡献。第j个多站量测集与目标的平面速度{v′xj,v′yj}和欺骗速度vdj
16、
17、其中,a为多站量测集的关系测量矩阵:
18、
19、4d)第j个多站量测集对应的目标欺骗速度为
20、
21、其中,|a|=s01+s12+s20;sij=sin(θi*-θj*);
22、4f)第j个多站量测集欺骗速度方差
23、
24、其中,为量测方差对角矩阵,diag(·)表示以其变量为对角元素的对角矩阵,和分别是t/r站的方位角和俯仰角的测量方差,分别和是r1站方位角和俯仰角的测量方差,分别和是r2站方位角和俯仰角的测量方差,和分别是t/r,r1和r2站的径向速度测量方差。(·)t为转置运算。
25、
26、为误差转移矩阵。
27、(5)针对各目标多站量测集,建立各自假设检验,进行真假目标鉴别。
28、5a)针对每个多站量测集,建立如下假设检验
29、η为判别门限,由显著性水平ε决定
30、
31、其中,f(x)为高斯分布的累积分布函数,f-1(x)为其逆累积分布函数。ε即为真实目标的期望误判概率。
32、5b)有源欺骗假目标的鉴定结果
33、当t/r站里的一个目标与r1和r2站里所有目标组合的欺骗速度均未判定为真实目标组合时,该目标被判定为有源假目标,即
34、n∈{1,2,…,p},k∈{1,2,…,p},ρ0m={v0m,α0m,βom}为假目标
35、本专利技术与现有技术相比,具有如下优点:
36、1、充分利用多基地雷达中各站获取的量测信息,并降低了雷达站的数量需求。
37、本专利技术相对于单站雷达对抗欺骗式假目标以及二维平面下的有源欺骗假目标的鉴别,更加能充分利用多基地雷达中各站获取的量测信息,并且通过排布雷达站的合理性,降低了雷达站的数量需求。
38、2、更准确鉴别出目标量测集合中的假目标,并极大的减少了计算量。
39、相对于仅利用位置信息进行真假目标的识别来说,本专利技术利用真假目标的欺骗速度所服从的随机分布不同的特点,能够准确鉴别出目标量测集合中的假目标,并且相对于利用位置信息进行鉴别的算法来说,极大的减少了计算量,简化了计算过程。
40、3、提高了真假目标的鉴别性能。
41、本专利技术可与基于位置信息的真假目标鉴别方法联合,进一步提高真假目标的鉴别性能。
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1.一种基于欺骗速度判决的多基地雷达有源欺骗假目标鉴别方法,其特征在于,包括如下:
2.根据权利要求1所述的方法,其中(1)中的将多基地雷达系统的发射-接收站T/R与两个静默接收站R1和R2排布在一条直线附近,作为多基地雷达基线,以此基线为X轴,依据右手准则建立坐标系,按如下步骤进行:
【技术特征摘要】
1.一种基于欺骗速度判决的多基地雷达有源欺骗假目标鉴别方法,其特征在于,包括如下:
2.根据权利要求1所述的方法,其中(1)中的将多基地雷...
【专利技术属性】
技术研发人员:李强,张鹏,陈毓锋,高大伟,程曦,李含嫣,
申请(专利权)人:西安电子科技大学杭州研究院,
类型:发明
国别省市:
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