天基多基地MIMO雷達動目標檢測方法研究

《天基多基地MIMO雷達動目標檢測方法研究》是依託南京航空航天大學，由賁德擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：天基多基地MIMO雷達動目標檢測方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：賁德
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

天基雷達系統(SBR)長期面臨地面、空中強雜波背景下的動目標檢測難題，通常採用一顆衛星作為雷達平台的單基地SBR無法實現全球範圍內的覆蓋，制約了其戰略作用。針對以上問題，課題探索性地提出了天基多基地MIMO雷達概念，其借鑑了現代雷達領域中的分散式小衛星天線陣列、多基地雷達組網和MIMO雷達等先進思想。採用處於不同軌道的多顆衛星組成星座，形成分散式、多基地、多輸入多輸出的雷達系統，藉助MIMO雷達在對抗目標閃爍和回波起伏方面的優勢，以期解決SBR地面動目標檢測（GMTD）和空中動目標檢測（GMTD）的理論難題。課題以天基新體制雷達的三項關鍵技術為導引，以具體技術路線為藍本逐層深入開展，即以雷達系統理論和總體參數研究為基礎，重點研究其動目標檢測方法和MIMO工作模式下的波形設計。研究方法由易到難，先低軌道再中軌道，先單星再星座，先地面再空中的順序展開，將為SBR系統研製奠定堅實的理論基礎。

結題摘要

天基雷達系統(SBR)長期面臨地面、空中強雜波背景下的動目標檢測難題，通常採用一顆衛星作為雷達平台的單基地SBR無法實現全球範圍內的覆蓋，制約了其戰略作用。 針對以上問題，課題探索性地提出了天基多基地 MIMO 雷達概念，其借鑑了現代雷達領域中的分散式小衛星天線陣列、多基地雷達組網和 MIMO雷達等先進思想。採用處於不同軌道的 多顆衛星組成星座，形成分散式、多基地、多輸入多輸出的雷達系統，藉助 MIMO 雷達在對 抗目標閃爍和回波起伏方面的優勢，以期解決 SBR 地面動目標檢測（GMTD）和空中動目標檢 測（GMTD）的理論難題。課題以天基新體制雷達的三項關鍵技術為導引，以具體技術路線為藍本逐層深入開展，即以雷達系統理論和總體參數研究為基礎，重點研究其動目標檢測方法 和 MIMO 工作模式下的波形設計。 課題研究過程中按照研究計畫開展了研究工作，取得了預期研究成果。完成了系統理論研究，基於國內外在天基雷達、多基地雷達方面的理論研究，完成了天基動目標檢測理論與算法研究。針對天基雷達檢測海面目標時雜波特性複雜、場景變化迅速和信雜比低的問題，課題提出一種基於波形自適應設計的目標檢測方法，該目標檢測方法可有效改善對弱小目標的檢測效果。針對天基雷達波形設計提出了一種灰關聯混合蛙跳算法。該算法在原始蛙跳算法的基礎上，結合遺傳算法的特點，在分組進化時引入遺傳算法的遺傳運算元，同時引入灰關聯綜合評價比較個體的適應度。具有較快的收斂速度和較強的魯棒性，可以設計出有效的雷達正交編碼波形，為自相關和互相關受限的雷達波形設計提供了有利工具。為後續階段研究儲備了必需的知識，為 SBR 系統研製奠定堅實的理論基礎。