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相控阵雷达及组网跟踪系统资源管理技术研究

周文辉  
【摘要】:传感器资源管理是对传感器探测资源进行自动化或半自动化控制的一种处理过程,它实现了探测性能的优化和资源的有效利用。从管理对象上,传感器资源管理问题可划分为单传感器管理和多传感器管理两大类。本文围绕相控阵雷达及组网跟踪系统中的资源管理问题展开研究,建立了一套相控阵雷达及组网资源管理的基本方法。 论文分为两大部分,第一部分研究相控阵雷达的资源管理问题,包括相控阵雷达建模及其资源管理算法;第二部分研究基于协方差控制的传感器管理策略在雷达组网跟踪融合系统中的应用,并分别面向集中式和分布式两种融合结构展开讨论。 论文首先从系统角度出发,详细研究了相控阵雷达的自适应资源管理问题,提出一套基于IMM/MPDAF算法的相控阵雷达资源自适应管理的解决方案,其中主要包括自适应采样间隔算法、自适应检测门限算法、自适应波形选择算法和干扰鉴别及其抑制算法等,并在不同的工作条件下对上述资源管理算法的性能作了比较分析。 其次,研究了集中式雷达组网跟踪融合系统下的资源管理问题,建立了基于协方差控制的传感器管理框架;按提交传感器分配方案的不同时机,分别提出了离线的稳态传感器分配算法和在线的自适应传感器分配算法;针对变采样间隔管理问题,提出了两种管理算法,并和自适应传感器分配算法相结合得到两种自适应联合管理算法。分析了上述算法在不同条件下的性能,并进行了仿真验证。 最后,研究了分布式雷达组网跟踪融合系统下的资源管理问题。针对传感器级跟踪和完全分布式网络这两种结构,提出两种基于协方差控制的分布式联合管理算法。在完全分布式网络结构中,通过引入令牌的方式让每个节点作出传感器管理决策,并提出一种节点轮换算法对网络中的雷达资源进行管理。实验结果验证了这两种分布式联合管理算法的有效性。


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