基于多源不确定信息的运动长基线ESM目标定位问题研究

Electronic support measure (ESM) is the main measure to derive electronic information in modern information warfare. And it is also the basic guarantee in finishing three kinds of tasks including signal detection of target, radar fingerprint identification, and passive location of targets. In complex electromagnetic environment, these three tasks suffer many challenges such as weak signal, strong interference, fuzzy fingerprint, sidelobe interference, location error, difficult to arrange base stations, and registration time. Hence, this project focus on the following aspects: 1) Uncertain representation and modeling for the ESM signal. We pay our attention to model the belife mass function for the ESM radar signal. 2) The fingerprint identification for ESM signal. We explore fingerprint identification of radar signals using the joint transfer corector(JTC). Furhter, we study target reasoning-identification based on the heterogeneous ESM signals and the ESM with dynamic frameworks. 3)ESM location based on multiple moving base-stations. We first investigate the minimum distance between the moving base-stations. Target location is based on difference of phases. The angle estimation for the uncertain passive signals. 4)Evaluation of ESM target detection, identificaiton and location using two moving-stations. According to multiple indexes such as ESM signal detection, identification, location, computational complex, and costs and risks，we evaluate our researhing project. The project will theoretically provide the reserve for the ESM target problems in the complex electronic environment.

电子支援措施(ESM)是现代信息战条件下的电子环境信息获取的耳目，是完成目标信号检测、雷达指纹识别与无源定位三类目标任务的根本保证，复杂电磁环境下ESM三类目标任务面临弱信号、强干扰、指纹不明显、旁瓣干扰、定位误差、基站布置困难，时间对准困难等日益突出的严峻挑战。为此本项目重点研究1）ESM信号的不确定信息表示。重点研究ESM雷达信号的置信测度模型2）ESM信号指纹检测识别研究。探讨基于复杂干扰条件下基于联合变换相关方法的目标指纹识别方法，异构及动态辨识框架下的ESM雷达信号动态框架条件下的目标推理识别问题3）ESM基于运动长基线目标定位问题。最小基点定位距离研究，基于相差估计的目标定位方法,不确定性的被动信号方位角度估计4）双站ESM目标检测识别定位评价。依据ESM信号检测识别定位性能,计算复杂度,费用和风险等几个方面进行算法评价。该研究将为复杂电子环境下ESM目标问题提供理论上的储备。

现代战争的侦查手段日益丰富：侦察卫星、有人/无人飞行器、地面无人侦察系统、无线传感器系统，主动式传感器系统的生存能力面临日益严峻的威胁，移动电子支援措施(ESM)属于被动式探测系统，以其很强的生存能力，成为现代电子战的重要耳目，也是现代信息化战争条件下的“信息侦察兵”和重要“情报分析员”，起着不可替代的作用，即是目前研究的重要方向，也是制约ESM发展的主要因素之一。.本项目正是在这一种背景下开展移动ESM定位跟踪的研究工作，项目主要开展了如下几个方面的工作：移动ESM目标定位跟踪，ESM目标识别研究，ESM目标探测网络结构，ESM信号处理与性能分析几个方面的工作。主要取得了如下的研究成果：.在ESM纯方位定位与跟踪方面。提出了双基站纯方位优化控制策略，双站定位的误差估计近似贝叶斯方法; 多移动ESM的PaC指标定位跟踪算法；四站纯方位定位的广义内心方法；导出了多ESM平台受姿态变化影响的平台直角坐标系与平台空间直角坐标系关系，给出了多移动ESM平台的目标斜距、假方位和假俯仰角转换到目标的大地经纬度海拔高度的正变换解析方法。无源传感器交会定位估计是有偏估计，而CEP理论没有讨论目标定位的偏差量，只讨论了目标定位的方差量，从常用的最小二乘估计方法出发，分析了无源传感器交会定位的偏差和方差。.在ESM目标识别方面。定义了目标识别信息的评价方法，界定了直接证据和间接证据划分依据，给出了识别证据相同、相容和冲突等不同条件下的目标身份属性参数估计处理模型；通过建立目标形状的刚体参数模型, 提出采用参数马尔科夫链采样的方法, 估计目标的形状参数。定义了目标类型概率并给出了目标类型概率的递推算法.在ESM网络结构方面。提出了一种新的多雷达情报信息反馈结构，以提高目标截获能力、跟踪能力和目标位置精度等航迹质量指标的新思路；针对大气波导现象，分析雷达预警探测与大气波导现象的关系的基础上，提出通过对雷达布防和管理，发挥大气波导现象引起的雷达的超视距能力同时避开探测盲区。.其他方面。提出了基于时变杂波假设检验的随机有限集(RFS)滤波器杂波稀疏算法。通过采用最大似然估计算法和目标合成技术，改善了多雷达对弱信号目标的起始和跟踪性能，提升了多雷达处理能力。.通过对这些新问题的研究，形成了系统性的成果，同时也为移动ESM的目标定位跟踪，目标识别与网络结构在理论与实际应用方面打下了坚实的基础。