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雷達網基于交叉定位點聚類的集中式與分布式壓制干擾鑒別方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410036360.7

申請日:

2014.01.21

公開號:

CN103954940A

公開日:

2014.07.30

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 授權|||專利申請權的轉移IPC(主分類):G01S 7/36登記生效日:20190313變更事項:申請人變更前權利人:中國人民解放軍海軍航空工程學院變更后權利人:中國人民解放軍海軍航空大學變更事項:地址變更前權利人:264001 山東省煙臺市二馬路188號科研部變更后權利人:264001 山東省煙臺市芝罘區二馬路188號科研學術處|||實質審查的生效IPC(主分類):G01S 7/36申請日:20140121|||公開
IPC分類號: G01S7/36 主分類號: G01S7/36
申請人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
發明人: 王國宏; 孫殿星; 吳巍; 吳健平; 李迎春
地址: 264001 山東省煙臺市二馬路188號科研部
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410036360.7

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2019.04.12|||2019.04.02|||2016.12.14|||2014.07.30

法律狀態類型:

授權|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種雷達網基于交叉定位點聚類的集中式與分布式壓制干擾鑒別方法,屬于雷達組網抗干擾技術領域。集中式與分布式壓制干擾是對雷達網威脅較大的兩種干擾類型,當存在兩部集中式壓制干擾機時,如何鑒別這兩種干擾是目前的難題,本發明即立足于解決該問題。主要包括以下步驟:(一)將三部2D組網雷達獲得的干擾源方位角量測輸入數據融合中心計算機;(二)構造方位線的解析方程;(三)求解各個方位線相交所得的交叉定位點;(四)采用相似性閾值和最小距離原則進行聚類分析;(五)根據聚類結果進行干擾類型鑒別。本發明解決了將兩部集中式壓制干擾機誤判為分布式干擾的問題,正確鑒別率高、工程實現容易,推廣應用前景較好。

權利要求書

權利要求書
1.  步驟錄取數據
在壓制干擾下三部組網2D雷達分別可以獲得干擾源的方位角量測,將各雷達錄取的數據輸入雷達網的數據融合中心計算機,在融合中心計算機中執行以下步驟:
步驟2:構造方位線的解析方程
為了求取交叉定位點,需要構造方位線的解析方程:
(1)輸入雷達量測
為k時刻雷達1的第i個量測集,且1≤i≤2;
為方位角量測;
為k時刻雷達2的第j個量測集,且1≤j≤2;
為方位角量測;
為k時刻雷達3的第l個量測集,且1≤l≤2;
為方位角量測;
各雷達采樣周期為T;
(2)計算所對應方位線的方程
y-yR1x-xR1=tanφkl---(1)]]>
其中(xR1,yR1)為雷達1的位置坐標;
(3)計算所對應方位線的方程
y-yR2x-xR2=tanαkl---(2)]]>
其中(xR2,yR2)為雷達2的位置坐標;
(4)計算所對應方位線的方程
x-xR3y-yR3=tanβkl---(3)]]>
其中(xR3,yR3)為雷達3的位置坐標;
步驟3:求解交叉定位點
(1)計算方位線與的交叉定位點Aij位置坐標
將方程(1)與方程(2)聯立求解的位置坐標:
xAij=yR1-yR2+xR2tanαkj-xR1tanφkltanαkj-tanφkl---(4)]]>
yAij=yR1tanαkj-yR2tanφkl+tanαkltanφkl(xR2-xR1)tanαkj-tanφkl---(5)]]>
(2)計算方位線與的交叉定位點Bij位置坐標
將方程(1)與方程(3)聯立求解的位置坐標:
xBij=yR1-yR3+xR3tanβkl-xR1tanφkltanβkj-tanφkl---(6)]]>
yBij=yR1tanβkj-yR3tanφkl+tanαkltanφkl(xR3-xR1)tanβkj-tanφkl---(7)]]>
(3)計算方位線與的交叉定位點Cjl位置坐標
將方程(2)與方程(3)聯立求解的位置坐標:
xCij=yR2-yR3+xR3tanβkl-xR2tanαkjtanβkl-tanαkj---(8)]]>
yCjl=yR2tanβkl-yR3tanαkj+tanαkjtanβkl(xR3-xR2)tanβkl-tanαkj---(9)]]>
步驟4:計算交叉定位點Pi與Pj之間的馬氏距離Dij
(1)計算Pi與Pj坐標向量之差eij
eij=exey=xPi-xPjyPi-yPj---(10)]]>
其中:
xPi=ym1-ym2+xm2tanαn2-xm1tanαn1tanαn2-tanαn1]]>
xPj=ys1-ys2+xs2tanαt2-xs1tanαi1tanαt2-tanαt1]]>
yPl=ym1tanαn2-ym2tanαn1+tanαn1tanαn2(xm2-xm1)tanαn2-tanαn1]]>
yPj=ys1tanαt2-ys2tanαt1+tanαt1tanαt2(xs2-xs1)tanαt2-tanαt1]]>
為Pi點的位置坐標;
為Pj點的位置坐標;
為雷達m1的位置坐標;
為雷達m2的位置坐標;
為雷達s1的位置坐標;
為雷達s2的位置坐標;
αn1為雷達m1的第n1個方位角量測;
αn2為雷達m2的第n2個方位角量測;
αi1為雷達s1的第t1個方位角量測;
αt2為雷達s2的第t2個方位角量測;
(2)求協方差陣P
P=QVQT  (11)
其中:
Q=∂ex∂αn1∂ex∂αn2∂ex∂αt1∂ex∂αt2∂ey∂αn1∂ey∂αn2∂ey∂αt1∂ey∂αt2---(12)]]>
V=σm120000σm220000σs120000σs22---(13)]]>
為雷達m1的俯仰角量測誤差方差;
為雷達m2的方位角量測誤差方差;
為雷達s1的俯仰角量測誤差方差;
為雷達s2的方位角量測誤差方差;
(3)計算馬氏距離Dij
Dij=eijTP-1eij---(14)]]>
Dij服從自由度為2的卡方分布;
步驟5:采用相似性閾值和最小距離原則對交叉定位點集合Pset進行聚類分析
(1)確定判決門限Gα
給定顯著性水平α,根據2自由度卡方分布的顯著性水平確定判決門限Ga:當α=0.05時Gα=5.991;當α=0.01時Gα=9.210;
(2)任取Pset中的一點Pl為第一個聚類中心
設ω1為Pl所屬的類;點Pl的位置坐標為;
(3)取Pset中的另一點Pj,如步驟2所示,計算Pj與Pl的距離Dij
若Dij≤Gα,則將交叉定位點Pj∈ω1;
若Dij≥Gα,則建立新的一類ω2,且Pj∈ω2;
(4)設已有類ω1,ω2,…ωk,計算尚未確定類別的點Pm到各類中任意一點的馬氏距離Dmr
若Dmr≥Gα,則建立新的一類ωk+1,且Pm∈ωk+1;
若存在多個類滿足Dmr≤Gα,且其中類ωl與點Pm的距離最小,則將交叉定位點Pm歸為類ωl;
步驟6:干擾類型鑒別
(1)設雷達網中共有K部雷達受到干擾,所有交叉定位點的數量為M,經聚類后共產生N個類,各個類中含有交叉定位點的數量分別為I,1≤r≤N;
(2)設所有類中共有J個類滿足
(3)若J=0,則判定雷達網受到分布式干擾;
(3)若J≥1,則判定雷達網受到集中式干擾,且J為集中式壓制干擾機的數量;
步驟7:進行下一時刻運算
重復執行步驟1~步驟7進行下一周期的構造方位線的解析方程、交叉定位點聚類分析、干 擾類型判別。

關 鍵 詞:
雷達網 基于 交叉 定位 點聚類 集中 分布式 壓制 干擾 鑒別方法
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