一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法及系统与流程

    技术2025-03-01  38


    本发明涉及雷达组网,具体来说,涉及一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法及系统。


    背景技术:

    1、现代战争对防空预警系统的情报信息质量要求越来越高,在此背景下,雷达组网受到越来越多的关注。雷达组网即将多部不同功能、体制、频段、精度的雷达作为网络节点合理布站,通过融合控制中心对各节点情报信息进行融合处理,构建一个具有综合探测优势的系统,实现空域、时域和频域的功能互补,可大大改善各雷达“单兵作战”的性能局限和资源浪费,提高全局范围内态势感知能力和情报质量,为打赢信息战奠定坚实基础。

    2、雷达组网设计的目标是以作战需求为牵引,基于下属传感器参数、区域地理参数、环境参数、组网通讯技术难度等参数,通过仿真及推演获取理论最优解,最终在有限类型、数量传感器条件下发挥组网系统的最优性能,组网的最优解判定准则依赖一套完备的组网效能评估体系。随着技术的进步,指标体系的建立逐渐由固定性能指标向综合雷达网运行状态指标过渡。在实际使用过程中,根据雷达网的需求,选取不同的指标体系,构建模型,进行效能分析。

    3、目前,雷达组网技术研究存在如下问题:

    4、1)大部分研究仍然停留在评估指标体系构建的层面,关于如何获得一个组网系统内的各效能的定量、定性评估结果并无完备方案;

    5、2)大量的研究工作仅仅停留在论证或理论仿真的层面,无法对已投入使用组网系统的实际效能进行评估。

    6、针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


    技术实现思路

    1、针对相关技术中的问题,本发明提出一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法及系统,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

    2、本发明的技术方案是这样实现的:

    3、本发明一方面:

    4、一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,包括以下步骤:

    5、步骤s1,预先对雷达组网使用过程中的情报数据和真值数据进行存储;

    6、步骤s2,基于存储的情报数据和真值数据,对雷达组网探测效能评估,其中,探测效能评估,包括:探测威力、探测定位精度、探测漏情率和探测零碎度。

    7、其中,步骤s1所述的对雷达组网使用过程中的情报数据和真值数据进行存储,包括以下步骤:

    8、步骤s101,对存储数据按预设类别进行分组,其中,预设类别,包括:目标特征、目标运动属性、受干扰条件、天气条件和地理条件;

    9、步骤s102,对预设类别的分组数据进行雷达组网探测效能评估。

    10、其中,步骤s2所述的对雷达组网探测效能评估,探测威力效能评估,包括以下步骤:

    11、步骤s2101,预先进行统计区域划分,用于将整个统计区域划分为众多规则的小统计区域,包括以下步骤:

    12、根据组网传感器布站信息确定评估范围;

    13、根据用户设置的区域划分颗粒度将整个评估区域划分为多个评估单元;

    14、步骤s2102,进行统计时段划分,包括以下步骤:

    15、以统计时间区间的开始时间tstart为统计起始时刻,截至时刻tend为统计结束时刻,以t0=δt为统计时间区间单元间隔,将整个统计时间区间划分为多个统计时间区间单元,表示为:

    16、d(1):(tstart,tstart+t0)、d(2):(tstart+t0,tstart+2*t0)、…、d(h):(tend-t0,tend);

    17、其中,h为划分出的统计时间区间个数,表示为:h=(tend-tstart)/t0;

    18、步骤s2103,进行发现概率统计,包括以下步骤:

    19、预先标定数据预处理阶段将数据划分为k组,在发现概率统计阶段,根据统计区域划分及统计时段划分结果,标定划分为g个区域单元、h个时间区间,同时对这k组数据再进行分组,再分别统计这k组数据中g个区域、h个时间区间内航迹数量m(k)(g,h)及真值数据数量n(k)(g,h);

    20、根据探测数据及合作信息数据中目标数量统计结果计算各组数据中的各区域发现概率p(k,g),表示为:

    21、

    22、其中,k表示第k组统计数据,g表示第g个统计区域,k的可取值范围是由用户设定的目标特征区间决定的,g是由统计区域划分时的经度区间与纬度区间决定的,表示为:

    23、

    24、步骤s2104,进行探测威力评估,包括以下步骤:

    25、根据雷达技术状态,当p(k,lon,lat)发现概率门限p0时即可判定此区域为可观测区域,表示为:

    26、

    27、其中,l(k,lon,lat)为某区域内各高度层、各探测环境下面对各运动属性下的各类型目标的探测覆盖情况,即为在此评估区域内各条件下的探测威力。

    28、其中,步骤s2所述的对雷达组网探测效能评估,探测定位精度效能评估,包括以下步骤:

    29、步骤s2201,进行数据内插,获取内插完成后形成各航迹与真值坐标集,包括以下步骤:

    30、内插点位置坐标采用线性插值,标定t1时刻真值坐标为(lon1,lat1,h1),t2时刻真值坐标为(lon2,lat2,h2),则内插点坐标,表示为:

    31、

    32、步骤s2202,进行误差计算,用于获取数据内插后的各目标探测数据与各目标合作数据位置的系统误差及随机误差,包括以下步骤:

    33、对数据进行坐标转换,将数据中经纬高度坐标转换为雷达坐标,表示为:

    34、trktrue内插(lon内插,lat内插,h内插)1、…、trktrue内插(lon内插,lat内插,h内插)q;

    35、trktrue内插(r内插,azi内插,h内插)1、...、trktrue内插(r内插,azi内插,h内插)q;

    36、获取探测定位精度结果,包括:距离、方位、高度的系统误差及随机误差,分别表示为:

    37、

    38、

    39、其中,步骤s2所述的对雷达组网探测效能评估,探测漏情率和探测零碎度效能评估,包括以下步骤:

    40、将整个时间周期划分多个统计时间单元进行统计,标定第i个时间段内的区域内合作信息数据中目标数量为ni、情报数据中目标数量为mi、情报数据中批号数量为ui;

    41、获取探测漏情率,表示为:

    42、

    43、获取探测零碎度,表示为:

    44、

    45、本发明另一方面:

    46、一种基于情报数据库的雷达组网效能评估系统,包括:

    47、数据库,用于对雷达组网的情报数据和真值数据进行存储;

    48、组网效能评估模块,用于基于数据库中存储的情报数据和真值数据,并对雷达组网探测效能评估,其中,所述探测效能评估,至少包括:探测威力、探测定位精度、探测漏情率和探测零碎度。

    49、进一步的,所述数据库,包括:数据分组单元,用于对存储数据按预设类别进行分组。

    50、进一步的,所述预设类别,包括:目标特征、目标运动属性、受干扰条件、天气条件和地理条件。

    51、本发明的有益效果:

    52、本发明基于情报数据库的雷达组网效能评估方法及系统,通过预先对雷达组网使用过程中的情报数据和真值数据进行存储,并基于存储的情报数据和真值数据,实现对雷达组网探测效能评估,不仅能够计算雷达组网在各探测环境下面对各速度、高度、类型目标的探测威力、探测定位精度、探测漏情率、探测零碎度的量化结果,为各类组网效能评估提供了重要的参考量,而且能够帮助组网操作人员或后方指挥人员了解装备在实地环境下的战术表现,有利于其在遇到突发情况时做出准确的判断与决策;同时,在实际使用过程中判断雷达组网是否存在缺陷,为使用人员强化或者优化组网提供参考和依据,例如:增加传感器或者优化布站参数等,具有广阔应用前景。


    技术特征:

    1.一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,其特征在于,步骤所述的对雷达组网使用过程中的情报数据和真值数据进行存储,包括以下步骤:

    3.根据权利要求1所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,其特征在于,步骤所述的对雷达组网探测效能评估,探测威力效能评估,包括以下步骤:

    4.根据权利要求3所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,其特征在于,步骤所述的对雷达组网探测效能评估,探测定位精度效能评估,包括以下步骤:

    5.根据权利要求4所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估方法,其特征在于,步骤所述的对雷达组网探测效能评估,探测漏情率和探测零碎度效能评估,包括以下步骤:

    6.一种基于情报数据库的雷达组网效能评估系统,用于权利要求1-5中的任意一项所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估方法的系统,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估系统,其特征在于,所述数据库,包括:数据分组单元,用于对存储数据按预设类别进行分组。

    8.根据权利要求7所述的基于情报数据库的雷达组网效能评估系统,其特征在于,所述预设类别,包括:目标特征、目标运动属性、受干扰条件、天气条件和地理条件。


    技术总结
    本发明公开了一种基于情报数据库的雷达组网效能评估方法及系统,涉及雷达组网技术领域,包括以下步骤:预先对雷达组网使用过程中的情报数据和真值数据进行存储;基于存储的情报数据和真值数据,对雷达组网探测效能评估,其中,探测效能评估,包括:探测威力、探测定位精度、探测漏情率和探测零碎度。本发明能够计算雷达组网在各探测环境下面对各速度、高度、类型目标的探测威力、探测定位精度、探测漏情率、探测零碎度的量化结果,为各类组网效能评估提供了重要的参考量,而且能够帮助组网操作人员或后方指挥人员了解装备在实地环境下的战术表现,有利于其在遇到突发情况时做出准确的判断与决策。

    技术研发人员:李让,王宝
    受保护的技术使用者:安徽雷炎电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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