一种双机协同被动雷达探测路径规划方法

摘要

本发明公开了一种双机协同被动雷达探测路径规划方法，在分析目标主动雷达辐射区域的基础上建立了双机协同被动探测的任务模型。运用模糊理论对问题状态空间进行了泛化，针对不同的探测阶段给出了目标转移函数的不同形式，通过合理定义动作空间和奖励函数将问题描述为Markov决策过程，并给出了双机协同被动雷达探测的模糊Q学路径规划方法。解决了现有基于模型的路径规划方法无法应对环境改变的问题，适合于非机动和机动辐射源的定位。

主权项

一种双机协同被动雷达探测路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)建立双机协同被动雷达探测任务模型及约束条件；具体包括以下两个步骤：(1)目标辐射区域划分考虑二维平面内情形，假设主动雷达安装在目标的头部，则以目标为中心可以将目标的周围区域划分为四个部分：主动雷达动态照射区、主动雷达主瓣照射区、武器威胁区与被动雷达失效区，它们之间存在相互重叠的区域，主动雷达动态照射区：该区域大小是由目标主动雷达的最大动态视场角和雷达波的最大传播距离D_d决定，主动雷达主瓣照射区：该区域大小由主瓣宽度和D_d决定，以一定的周期T_m进行扫描，该区域内雷达波信号最强，为被动雷达的最佳接收区域，执行被动雷达探测任务的载机在进入动态照射区后，应控制自身进入该区域，武器威胁区：该区域由目标机载武器的最大离轴发射角和射程D_w决定，假设执行被动探测任务的载机应避免进入该区域，被动雷达失效区：该区域内没有可用的雷达辐射信号，被动雷达在该区域内将失效；(2)任务模型及约束条件建立假设执行被动探测任务的载机天线指向与其航向相同，被动雷达的最大搜索方位角为2φ_p，最大探测距离为D_p，首先给出以下定义：目标视线F_iF_T：执行被动探测任务的载机F_i(i＝1,2)与目标F_T的连线，其长度为R_i；目标方位角q_i：任务机航向与目标视线F_iF_T的夹角；目标进入角θ_i：目标航向与目标视线F_iF_T的夹角；目标天线角φ_i：目标天线指向与目标视线F_iF_T的夹角；任务机方位角β_i：任务机航向与参考方向的夹角；目标方位角与进入角的正方向规定为：任务机飞行员沿着飞机速度方向看去，以目标视线F_iF_T为起始基准，速度方向若右偏为正，左偏为负，则0≤|q_i|≤180°，0≤|θ_i|≤180°；任务机在探测过程中的任务分为两个阶段来实施：一是搜索阶段，主要解决如何发现目标的问题；二是定位阶段，对于搜索阶段，应满足对于定位阶段，任务机进入目标主动雷达主瓣照射区接收信号应满足的条件为为降低测向误差对定位精度的影响应满足的条件为${\stackrel{·}{R}}_i<0,when{R}_i\ge D_w---\left(3\right)$$\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}\ne \frac{y_T-y_1}{x_T-x_1}\ne \frac{y_T-y_2}{x_T-x_2}---\left(4\right)$式中(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x_T,y_T)分别记为x_F1、x_F2、x_FT表示任务机1、任务机2及目标的位置状态；应满足一个约束条件为任务机之间的距离应不超过载机间数据通信的最大距离D_c，且不能小于载机间安全距离D_f，即D_f≤|F₁F₂|≤D_c    (5)；步骤2)建立双机协同被动雷达探测的Markov决策过程模型；步骤3)双机协同被动雷达探测路径的模糊Q学习规划步骤。