相控阵雷达功能仿真及调度算法研究

【摘要】相控阵雷达具有比传统雷达扫描周期短、波束指向灵活等优点，使得它能搜索、跟踪、制导多批次目标，是构成国土防空预警网的重要组成部分。为验证信息融合算法的性能及对相控阵雷达资源进行微管理，本文进行了相控阵雷达功能仿真以及任务调度算法的研究，为多源信息反馈融合仿真平台提供了实测数据，并给信息融合算法测试提供了一个平台。本文的主要研究工作如下：首先，介绍了课题的研究背景及意义，并对雷达仿真及资源调度国内外研究现状进行了综述。其次，本文首先提出了相控阵雷达功能仿真模型，主要包括仿真场景、目标搜索、目标跟踪以及任务调度四个模块。然后介绍了相控阵雷达天线方向图模型，仿真了测角体制相控阵雷达天线单波束以及和差波束方向图。在正弦坐标系下仿真并对比分析了列状波束、交错波束以及低损耗点阵波束三种波位编排方式。根据雷达方程等说明了目标检测流程。再次，本文对典型的自适应任务调度算法进行了仿真分析，对比分析了算法的性能，针对典型自适应调度算法在雷达过载时空闲时间较多的问题，本文又进一步研究了一种改进型自适应调度算法，通过仿真对比分析发现改进型自适应调度算法在雷达过载时的时间利用率大幅提高，有效利用了雷达空闲时间。最后，首先对构成相控阵雷达系统中的目标跟踪模块进行了相应的仿真，然后本文将各个仿真模块结合起来，完整的仿真出了可用于多源信息反馈融合仿真平台的相控阵雷达系统，通过在单目标中的应用验证了本文设计的相控阵雷达系统的有效性，通过在多批次目标中的应用进一步验证了改进型自适应调度算法的优良性能。
【作者】陶秋峰；
【导师】彭冬亮；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，模式识别与智能系统，2014，硕士
【关键词】相控阵雷达；功能仿真；天线方向图；波位编排；搜索；资源调度；目标跟踪；

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