《對抗條件下空間目標的雷達跟蹤與鑑別一體化技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由饒彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：對抗條件下空間目標的雷達跟蹤與鑑別一體化技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：饒彬
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在空間監視和反導反衛等研究領域，以隱身技術、機動變軌、電子欺騙干擾、密集無源誘餌等為代表的先進對抗措施給雷達的跟蹤帶來一系列挑戰。傳統跟蹤雷達正面臨性能制約瓶頸。有效解決途徑之一是將雷達信號處理和數據處理結合起來，研究其一體化技術。本項目以雷達窄帶跟蹤為主線，擬從抗機動-抗干擾-反隱身三個對抗側面開展研究。針對空間高速大機動目標，採取非線性濾波器和變結構互動多模型相結合的方法，實現全程跟蹤的一體化與自動化；針對空間電子對抗（ECM）環境，建立全新的電子欺騙條件下空間目標跟蹤技術的理論框架，可在濾波級、關聯級和航跡級對電假目標進行處理，實現跟蹤與鑑別的一體化；針對空間微弱目標，利用其特有的運動學和屬性特性，採用橢圓Hough變換等方法實現檢測與跟蹤的一體化。最後，研究新型雷達資源管理技術，閉環實現跟蹤與鑑別的資源調度。預期研究成果將有助於改善現有對空探測雷達在複雜對抗環境下的自適應能力。
結題摘要
在空間監視和反導反衛等研究領域，以隱身技術、機動變軌、電子欺騙干擾、密集無源誘餌等為代表的先進對抗措施給雷達的跟蹤帶來一系列挑戰。傳統跟蹤雷達正面臨性能制約瓶頸。有效解決途徑之一充分利用雷達的數據處理資源，將雷達的檢測、跟蹤和識別（鑑別）聯合起來，研究其一體化技術。本項目在分析空間目標運動學和電磁散射特性的基礎上，以雷達窄帶跟蹤為主線，從“抗機動-抗干擾-反隱身”三個對抗側面開展了新型數據處理算法的研究。 （1）針對空間高速大機動目標，設計了基於數值積分的非線性濾波器，研究表明該方法能避免離散化和線性化步驟，可大為減少模型逼近誤差，提高濾波性能，尤其是在濾波更新周期比較長或非線性度較高的情況時，性能顯著優於常規算法。 （2）針對空間電子對抗（ECM）環境，建立了全新的電子欺騙條件下空間目標跟蹤技術的理論框架。建立了統一的數學描述模型，完整推導了空間有源假目標在雷達站直角坐標系、雷達站球坐標系、地心坐標系及地心慣性坐標系下的運動方程。從理論上證明了外太空有源假目標具有：瞬時橢圓中心“進動”特性、機械能不守恆性、動量矩不守恆性、加速度不匹配特性、彈道非平面特性以及軌道根數時變等運動學特性。依據推導的運動方程，設計了航跡級、跟蹤級和關聯級的三層遞進有源假目標系列處理方法，可在濾波級、關聯級和航跡級對電假目標進行鑑別和抑制，實現跟蹤與鑑別的一體化。 （3）針對空間微弱目標，利用其特有的運動學和屬性特性，提出了兩種新的針對空間微弱目標的檢測前跟蹤（TBD）方法，即基於橢圓Hough變換的空間微弱目標檢測方法和基於極化ML-PDA的空間微弱目標檢測方法。新方法不僅可以實現對空間微弱目標的聯合檢測與跟蹤，還可以利用估計或檢測出的參數對軌道進行預報。這兩種方法本質上是參數空間積累方法，可以有效實現雜波情況下微弱空間目標檢測與跟蹤的一體化。 （4）最後，面向工程套用，研究了空間目標探測雷達的資源管理技術，閉環實現跟蹤與識別的資源調度。本項目的研究來源於實際需求，部分研究成果已套用於相關工程項目，並取得了良好效果。
