一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達抗干擾技術領域，尤其涉及一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布 站方法，該方法采用組網(wǎng)雷達被欺騙概率最小化和覆蓋范圍最大化的聯(lián)合優(yōu)化準則進行布 站，得到組網(wǎng)雷達的布站位置，從而提高組網(wǎng)雷達抑制欺騙式干擾的能力。
【背景技術】
[0002] 欺騙式干擾是指在雷達接收機中干擾信號與目標回波信號難以區(qū)分，以假亂真， 使雷達不能正確地檢測到目標信息。欺騙式干擾的工作原理為:對接收的雷達發(fā)射信號，經(jīng) 過干擾調(diào)制，改變有關參數(shù)，再將調(diào)制過的信號轉發(fā)回雷達，以模擬雷達目標的回波信號。 使雷達難以辨別真假目標，從而達到迷惑和擾亂雷達對真目標檢測和跟蹤的目的。數(shù)字射 頻存儲器技術的成熟使得高逼真度假目標的產(chǎn)生成為可能，在偏離目標的不同位置上給雷 達產(chǎn)生許多假目標，使得該雷達不能區(qū)分真假目標。因此，盡管真實目標包含在顯示出的許 多目標之內(nèi)，但若雷達沒有識別真假目標的能力，則必然將所有目標都作為真實目標處理。 若雷達無法有效對抗欺騙式干擾，則必需對虛假目標始終保持檢測、跟蹤，從而占用大量雷 達系統(tǒng)資源，嚴重影響雷達的數(shù)據(jù)處理能力。
[0003] 由于單站雷達視角單一，很難對其進行對抗。而組網(wǎng)雷達在戰(zhàn)場上可以構成全方 位、立體化、多層次的戰(zhàn)斗體系，具有全頻段、多體制、多重疊系數(shù)等技術性能，因而具有很 強的生存能力和抗干擾能力。就頻域對抗而言，由多部多波段雷達組網(wǎng)，不可能用一部干擾 機來干擾如此寬的頻段。就空間電磁環(huán)境而言，多部雷達組網(wǎng)后，不僅輻射源數(shù)量增加，使 信號空間的密度和分布更加復雜，而且在頻率范圍、信號形式、參數(shù)類型和威脅等級等方面 都會給偵察系統(tǒng)帶來困難，使得干擾質量受到很大限制。
[0004] 組網(wǎng)雷達中各節(jié)點雷達的相對位置會直接影響對目標的相關性檢驗，進而影響組 網(wǎng)雷達的被欺騙概率，因此，研究欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站具有重要意義。通過對 組網(wǎng)雷達進行合理布站，可以有效地降低欺騙式干擾對組網(wǎng)雷達的威脅。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方 法，以節(jié)省雷達系統(tǒng)資源，實現(xiàn)對欺騙式干擾更加精確的有效抑制。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案予以實現(xiàn)。
[0007] -種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方法，所述組網(wǎng)雷達包含多個節(jié)點雷達， 所述優(yōu)化布站方法包括如下步驟：
[0008] 步驟1，計算組網(wǎng)雷達的被欺騙概率；
[0009] 步驟2,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達的被欺騙概率，構造組網(wǎng)雷達最小化被欺騙概率的目標 函數(shù)；
[0010] 步驟3,計算所述組網(wǎng)雷達中各節(jié)點雷達的覆蓋范圍，并根據(jù)所述各節(jié)點雷達的覆 蓋范圍，構造組網(wǎng)雷達最大化覆蓋范圍的目標函數(shù)；
[0011] 步驟4，根據(jù)所述最小化被欺騙概率的目標函數(shù)和最大化覆蓋范圍的目標函數(shù)，建 立聯(lián)合優(yōu)化目標函數(shù)；
[0012] 步驟5,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達中相鄰節(jié)點雷達之間的布站間距、探測區(qū)域和組網(wǎng)雷達 的探測范圍，確定組網(wǎng)雷達布站的約束條件；
[0013] 步驟6,根據(jù)所述組網(wǎng)雷達布站的約束條件和所述聯(lián)合優(yōu)化目標函數(shù)，構造欺騙式 干擾下組網(wǎng)雷達布站的優(yōu)化式；
[0014] 步驟7,根據(jù)所述欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達布站的優(yōu)化式，得到組網(wǎng)雷達中各個節(jié)點 雷達的布站位置。
[0015] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點：（1)相比于現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理階段抑制分布式干擾的方法，本發(fā) 明通過優(yōu)化布站的方法抑制欺騙式干擾的不利影響，由于最優(yōu)布站位置可離線得到，故本 發(fā)明方法所需占用的雷達系統(tǒng)資源較少；（2)由于本發(fā)明不僅考慮雷達覆蓋范圍與組網(wǎng)雷 達被欺騙概率，還兼顧了節(jié)點雷達的布站間距、以及探測區(qū)域等工程中必須考慮的因素，故 本發(fā)明更有利于工程實踐。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方法的流程示 意圖一；
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方法的流程示 意圖二；
[0019] 圖3為利用本發(fā)明方法得到的組網(wǎng)雷達在欺騙式干擾條件下選擇探測區(qū)域中心Xo = [0,0]τ，半徑R=10km，組網(wǎng)雷達布站結果仿真示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021] 本發(fā)明實施例提供一種欺騙式干擾下組網(wǎng)雷達的優(yōu)化布站方法，所述組網(wǎng)雷達包 含多個節(jié)點雷達，本發(fā)明提供的優(yōu)化布站方法是在一個已有的組網(wǎng)雷達拓撲結構下進行的 優(yōu)化。如圖1所示，所述優(yōu)化布站方法包括如下步驟：
[0022] 步驟1、計算組網(wǎng)雷達的被欺騙概率。
[0023] 步驟1具體包括如下子步驟：
[0024] (la)建立假設檢驗模型。
[0025] 子步驟(la)具體包括如下子步驟：
[0026] (lal)將任意兩個節(jié)點雷達測量誤差的馬氏距離作為統(tǒng)計檢驗量， fiifUfAZ,其中AZ = dZ1-dZJ為任意兩個節(jié)點雷達測量誤差之差，其中Συ = Ε
[(dZi-dZjKdZi-dZj)1]表示第i節(jié)點雷達與第j節(jié)點雷達測量誤差之差的協(xié)方差矩陣，dZi為 第i節(jié)點雷達的測量誤差、dZj為第j節(jié)點雷達的測量誤差，i，j = l，2,…，N i矣j，i、j表示節(jié) 點雷達的編號，N表示節(jié)點雷達的個數(shù)；
[0027] (la2)假設檢驗模型如下：
，其中，記Ho表示兩量測值Zi和Zj對應 真實目標，ft表示兩量測值&和1對應欺騙式假目標，5 =爲匕(2)，名^(2)表示自由度為2， 顯著性水平為Ι-a的卡方分布；
[0028] (1&3)在出成立的條件下，兩節(jié)點雷達測量誤差之差ΛΖ服從均值為E，協(xié)方差矩陣 為 Συ的正態(tài)分布，均值ΕΚ", Α,Γ =(.<，)ν? -(xf ,:yf)、（.4,4)為第i節(jié)點雷
達、第j節(jié)點雷達探測到的假目標在同一直角坐標系下的坐標 =1，2,…，N，Pl為第i節(jié)點雷達檢測到目標的距離、θ,為第i節(jié)點雷達檢測到目標的角度，Ad 表示欺騙距離；
[0029] (la4)在壓成立的條件下，ΛΖ的二維概率密度函數(shù)f^(X，y)為：
[0031]
表示X軸測量差異的精度，
表示y軸測量差異的精度，p = ξ?2/(σχσγ)表不X軸測量差異與y軸測量差異的相關系數(shù)，ξη，ξ 12，ξ2?，ξ22為矩陣Σ ij對應的各 個矩陣元素。
[0032] (lb)根據(jù)所述假設檢驗模型，計算任意兩個節(jié)點雷達對假目標的誤判概率。
[0033] 示例性的，可以采用數(shù)據(jù)融合算法計算任意兩個節(jié)點雷達對假目標的誤判概率。
[0034] 子步驟(lb)具體包括如下子步驟：
[0035] (lbl)第i節(jié)點雷達、第j節(jié)點雷達采用數(shù)據(jù)融合算法對假目標的誤判概率為：
[0037]其中pmolm)表示在假設出下被判為Ho的概率，dij表示馬氏距離且
[0040] (lb2)將誤判概率Pu的表達式轉化為積分形式，并簡化得到：
[0042]
表示積分區(qū)間y方向上限，
表示積分區(qū)間y方向下限：
為積分區(qū)間X 方向上的上限，
表示積分區(qū)間在X方向上的上限。
[0043] (lc)根據(jù)所述任意兩個節(jié)點雷達對假目標的誤判概率，計算組網(wǎng)雷達的被欺騙概 率。
[0044] 在節(jié)點雷達數(shù)大于2的情況下，每兩部節(jié)點雷達需要對假目標進行鑒別，然后對所 有的判決結果采用'取與'的原則進行融合處理，得到最終的鑒別結果。
[0045] 子步驟(lc)具體包括如下子步驟：
[0046] 組網(wǎng)雷達的被欺騙概