未來戰(zhàn)爭是高科技戰(zhàn)爭,面對逐漸成熟的導(dǎo)彈防御技術(shù),單個導(dǎo)彈進(jìn)行突防的難度逐漸增加,彈群攻擊將是未來的主流模式。多彈條件下個體能力是基礎(chǔ),但體系化、協(xié)同化能力對于綜合實力的影響越來越大。隨著定位、導(dǎo)航、通信和計算機(jī)等技術(shù)的飛速發(fā)展,開展多彈分布式協(xié)同探測打擊技術(shù)研究具有了現(xiàn)實必要性。
推薦閱讀:《現(xiàn)代雷達(dá)》(月刊)創(chuàng)刊于1979年,由南京電子技術(shù)研究所主辦。是我國雷達(dá)界最具代表性的刊物,國家中文核心期刊。
目前,世界各國發(fā)展的多彈協(xié)同技術(shù)有很多模式,雖然多數(shù)具體細(xì)節(jié)尚不清楚,但是多彈導(dǎo)引頭之間的協(xié)同可提升目標(biāo)探測能力幾乎獲得了一致的共識[1]。對于多彈分布式協(xié)同雷達(dá)目標(biāo)探測問題,最優(yōu)探測能力由雷達(dá)導(dǎo)引頭協(xié)同探測的融合方式?jīng)Q定,其決定了探測性能的上界,對該問題進(jìn)行研究不僅具有理論意義,也具有實際意義。
分布式融合探測的最優(yōu)探測能力由信號融合算法提供,信號融合探測是指無信息損失的融合各雷達(dá)通道接收信號的目標(biāo)探測方式。研究多彈信號融合首先需要解決相參還是非相參的體制選擇問題,在多彈信號融合處理過程中,前者使用了相位信息,后者沒有使用相位信息。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為,信號融合探測需要帶寬大,但分布式非相參利用信號融合的雙門限機(jī)制[2-7],可降低系統(tǒng)通信帶寬,同時將檢測性能損失最小化。本文通過分析空基多彈雷達(dá)導(dǎo)引頭信號融合檢測性能上界,給出多彈相參信號融合性能所需的定時定位等支撐技術(shù)要求,表明多彈相參信號融合對支撐技術(shù)要求高,同時,在信噪比較高時,多彈相參融合探測的理想探測性能可能比非相參信號融合要低。
4結(jié)論
本文分析了多彈組網(wǎng)雷達(dá)導(dǎo)引頭協(xié)同探測面臨的第一個關(guān)鍵問題,即相參和非相參模式的選擇問題。雖然不同分析方法都能導(dǎo)致選擇非相參體制的結(jié)論,但本文針對分布式組網(wǎng)目標(biāo)檢測問題,給出了理論上和數(shù)值上的結(jié)果對該結(jié)論進(jìn)行支撐,明確了多彈協(xié)同采用非相參體制這個重點研究方向。
本文重點從目標(biāo)回波特性和系統(tǒng)的性能要求這兩個點分析分布式相參在實現(xiàn)過程中面臨的難點:無論是目標(biāo)回波還是系統(tǒng)相參,在多彈環(huán)境下實現(xiàn)均難度較高。最后本文從性能的角度分析表明,分布式非相參并非一定比分布式相參的性能要差,這取決于目標(biāo)回波信號的相關(guān)特性。在常見的基準(zhǔn)檢測概率下,如果多彈目標(biāo)回波獨立,分布式非相參融合可以獲得比分布式相參更好的檢測性能,也就是說,即使技術(shù)上可以實現(xiàn)分布式相參,在性能上也并不一定意味著更高的目標(biāo)檢測性能。
多彈協(xié)同信號融合探測理論上傳輸更多信息,可以實現(xiàn)更高的檢測性能,但即使采用了非相參體制,也會面臨較高的通信帶寬需求,目前已有研究表明,可以通過雙門限等機(jī)制降低系統(tǒng)的通信帶寬,但在多彈特殊環(huán)境下,如何對算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計仍然是值得深入研究的問題,最終多彈導(dǎo)引頭信號融合是否采用不僅取決于可實現(xiàn)性,還取決于性能得益。
參考文獻(xiàn):
[1]楊明磊,陳伯孝,張守宏.微波綜合脈沖孔徑雷達(dá)方向圖綜合研究[J].西安電子科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,34(5):738-742.
YangMinglei,ChenBoxiao,ZhangShouhong.StudyonthePatternSynthesisofMicrowaveSIARArrays[J].JournalofXidianUniversity:NaturalScience,2007,34(5):738-742.(inChinese)
[2]RagoC,WillettP,BarShalomY.CensoringSensors:ALowCommunicationRateSchemeforDistributedDetection[J].IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems,1996,32(2):554-568.
[3]ZhouSH,LiuHW.SpacePartitionBasedTargetDetectionforDistributedMIMORadar[J].IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems,2013,49(4):2717-2729.
[4]VarshneyPK.DistributedDetectionandDataFusion[M].NewYork:Springer,1997:1-5.
[5]LiuHW,ZhouSH,SuHT,etal.DetectionPerformanceofSpatialFrequencyDiversityMIMORadar[J].IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems,2014,50(4):3137-3155.
[6]胡勤振,蘇洪濤,周生華,等.多基地雷達(dá)中雙門限CFAR檢測算法[J].電子與信息學(xué)報,2016,38(10):2430-2436.
HuQinzhen,SuHongtao,ZhouShenghua,etal.DoubleThresholdCFARDetectionforMultisiteRadar[J].JournalofElectronics&InformationTechnology,2016,38(10):2430-2436.(inChinese)
[7]胡勤振,楊芊,蘇洪濤,等.分布式MIMO雷達(dá)雙門限GLRTCFAR檢測[J].西安電子科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2016,43(4):29-33.
HuQinzhen,YangQian,SuHongtao,etal.DoubleThresholdGLRTCFARDetectioninDistributedMIMORadar[J].JournalofXidianUniversity:NaturalScience,2016,43(4):29-33.(inChinese)
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