【最新成果】面向组网雷达干扰任务的多干扰机资源联合优化分配方法
前言
电子科技大学孔令讲教授课题组提出了一种面向组网雷达干扰任务的多干扰机资源联合优化分配方法。该方法在干扰资源有限的情况下，通过优化分配干扰波束和功率资源提高了多干扰机编队对组网雷达的协同干扰性能。同时，该文还考虑到在实际干扰作战中，电子侦察系统无法精确获得组网雷达系统参数的问题，建立了基于组网雷达参数不确定性的干扰资源稳健优化分配方法，仿真实验证明了该方法具有一定的鲁棒性。该论文已在《雷达学报》第四期出版。
图1 针对组网雷达的多机协同干扰资源管理框图
背景介绍
近年来，组网雷达系统受到了众多学者的广泛关注。相比传统单基地雷达，组网雷达能实现多雷达的数据集成和资源共享，且不同雷达在工作方式、频段、空间覆盖范围等方面实现信息互补。这些优势有利于组网雷达在电子对抗环境中实现反侦察，同时对隐身能力强的目标有更高的探测可能性。因此，组网雷达具有更强的探测、跟踪、抗干扰和抗毁能力。
组网雷达已成为对抗电子干扰的重要手段，其复杂多样的组网特性使得传统的单干扰平台和一对一干扰方式难以对其产生理想的干扰效果。组网雷达给传统干扰手段带来严峻挑战，与之对抗的协同干扰技术逐渐发展起来。协同干扰是将多个干扰机进行组网，通过统一分配多干扰机的干扰时间、干扰功率、干扰样式等资源形成干扰能力更强的干扰体系，避免单干扰机在时间、功率和样式等方面的限制。在面对组网雷达的体系对抗中，多干扰机协同干扰更能满足干扰任务需求。其中，实施协同干扰的一个关键环节就是资源分配，根据作战任务需求合理优化配置多个干扰机有限的资源，获得整个系统的最佳干扰效果。
国内外学者关于协同干扰资源调度的研究主要基于单波束干扰系统和多波束干扰系统两方面。单波束干扰系统是指干扰机只能产生一个波束干扰一部雷达，而多波束干扰系统具有同时多目标干扰能力，它可以同时产生多个波束干扰多部雷达。但是，在多波束干扰中，考虑同时优化分配干扰波束和发射功率资源以提升干扰性能和资源利用率的问题还未受到关注。
团队工作
电子科技大学孔令讲教授课题组针对多目标突防组网雷达背景（如图3所示），提出了一种面向组网雷达干扰任务的多干扰机资源联合优化分配方法。具体而言，首先采用组网雷达在干扰环境中对目标的检测概率作为干扰性能指标；然后结合不同目标的检测性能需求，建立了联合分配多干扰机波束和发射功率资源的优化问题，并用粒子群算法分两步求解该优化问题；此外考虑到组网雷达系统参数不确定性带来的检测概率泛化误差，建立了干扰资源稳健优化分配模型。最后仿真结果验证了该文所提资源优化分配方法以及稳健优化分配方法能有效压制组网雷达，降低组网雷达对突防目标的检测概率。
图3 多目标突防组网雷达场景图
该工作已发表在《雷达学报》第4期“雷达电子对抗”专栏论文“面向组网雷达干扰任务的多干扰机资源联合优化分配方法”（张大琳，易伟，孔令讲）。
论文介绍
该文首先建立了压制干扰条件下的雷达回波信号模型，然后推导得到了带干扰资源变量的检测概率模型，并将其作为评估干扰资源调度算法的性能指标。在此基础上，结合干扰系统资源配置约束条件，该文设计了多干扰机资源联合优化分配算法和基于组网雷达系统参数不确定性的干扰资源稳健优化分配算法。最后，通过仿真验证了所提资源优化分配方法的有效性。
图4 多目标突防组网雷达
图5 优化方法资源分配结果
图6 稳健方法资源分配结果
两个突防目标在三种资源优化方法下的检测概率对比结果如图7所示。相比传统资源配置方式，干扰资源经优化分配和稳健优化分配后组网雷达对两个目标的检测概率明显降低，这证明了该文所提两种方法均能有效压制组网雷达，提升整个干扰系统的性能。
图7 突防目标检测概率
作者介绍
张大琳(1996-)，女，山西阳泉人，硕士研究生。研究方向包括：雷达干扰、干扰资源自适应管理。
易伟(1983-)，男，四川雅安人，博士，教授。研究方向包括：低可观测目标检测跟踪、多雷达协同探测等。
孔令讲(1974-)，男，河南南阳人，博士，长江学者特聘教授。研究方向包括：宽带雷达系统技术、雷达系统探测技术、相控阵激光雷达技术。
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