多彈協同雷達導引頭信號融合探測架構分析

王奧亞 周生華 劉宏偉 嚴俊坤 蘇洪濤 曹運合

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0155

0引言

未來戰爭是高科技戰爭，面對逐漸成熟的導彈防御技術，單個導彈進行突防的難度逐漸增加，彈群攻擊將是未來的主流模式。多彈條件下個體能力是基礎，但體系化、協同化能力對于綜合實力的影響越來越大。隨著定位、導航、通信和計算機等技術的飛速發展，開展多彈分布式協同探測打擊技術研究具有了現實必要性。

目前，世界各國發展的多彈協同技術有很多模式，雖然多數具體細節尚不清楚，但是多彈導引頭之間的協同可提升目標探測能力幾乎獲得了一致的共識[1]。對于多彈分布式協同雷達目標探測問題，最優探測能力由雷達導引頭協同探測的融合方式決定，其決定了探測性能的上界，對該問題進行研究不僅具有理論意義，也具有實際意義。分布式融合探測的最優探測能力由信號融合算法提供，信號融合探測是指無信息損失的融合各雷達通道接收信號的目標探測方式。研究多彈信號融合首先需要解決相參還是非相參的體制選擇問題，在多彈信號融合處理過程中，前者使用了相位信息，后者沒有使用相位信息。傳統觀點認為，信號融合探測需要帶寬大，但分布式非相參利用信號融合的雙門限機制[2-7]，可降低系統通信帶寬，同時將檢測性能損失最小化。本文通過分析空基多彈雷達導引頭信號融合檢測性能上界，給出多彈相參信號融合性能所需的定時定位等支撐技術要求，表明多彈相參信號融合對支撐技術要求高，同時，在信噪比較高時，多彈相參融合探測的理想探測性能可能比非相參信號融合要低。

4結論

本文分析了多彈組網雷達導引頭協同探測面臨的第一個關鍵問題，即相參和非相參模式的選擇問題。雖然不同分析方法都能導致選擇非相參體制的結論，但本文針對分布式組網目標檢測問題，給出了理論上和數值上的結果對該結論進行支撐，明確了多彈協同采用非相參體制這個重點研究方向。

本文重點從目標回波特性和系統的性能要求這兩個點分析分布式相參在實現過程中面臨的難點：無論是目標回波還是系統相參，在多彈環境下實現均難度較高。最后本文從性能的角度分析表明，分布式非相參并非一定比分布式相參的性能要差，這取決于目標回波信號的相關特性。在常見的基準檢測概率下，如果多彈目標回波獨立，分布式非相參融合可以獲得比分布式相參更好的檢測性能，也就是說，即使技術上可以實現分布式相參，在性能上也并不一定意味著更高的目標檢測性能。

多彈協同信號融合探測理論上傳輸更多信息，可以實現更高的檢測性能，但即使采用了非相參體制，也會面臨較高的通信帶寬需求，目前已有研究表明，可以通過雙門限等機制降低系統的通信帶寬，但在多彈特殊環境下，如何對算法進行優化設計仍然是值得深入研究的問題，最終多彈導引頭信號融合是否采用不僅取決于可實現性，還取決于性能得益。

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