雷达网信息处理

雷达网信息的高效处理是夺取信息优势的关键，是空天防御作战决策的基础。随着空天预警目标与环境的日益复杂，预警探测手段的不断丰富，预警信息种类、数量等均显著增长。本书紧盯现代战场上空天目标、雷达装备、信息处理技术的发展，围绕空天预警作战中雷达网部署、目标跟踪、身份识别等核心任务，系统地介绍了雷达网信息处理的基本理论、方法和关键技术，重点阐释雷达网信息系统如何通过对雷达网探测信息的处理，实现对目标的状态、身份的估计和态势的生成。 本教材在总结多年雷达网信息处理教学和科研工作的基础上，结合雷达网信息系统的建设与发展，以雷达网信息系统中的信息处理为研究对象，以信息处理的过程为主线，使用通俗易懂而又严谨的语言和简明的图示，阐述了雷达网信息处理的基本概念和基本原理，围绕雷达网集中式和分布式信息处理方式，按处理流程搭建内容体系，并联系作战运用实际，融入前沿处理技术，较为全面地介绍了雷达网信息处理中大量实用的处理方法与技术。既适应雷达信息处理技术的更新变化，反映国内外*新成果，又紧贴雷达网信息系统的发展和运用。 该教材主要用于雷达工程、电子信息工程等相关本科专业的基础培训，也可供相关领域的科研和工程技术人员参考。 本教材共分为8章：第1章介绍雷达网信息处理中的基本概念、处理过程和相关技术；第2章介绍雷达数据处理过程中涉及的航迹起始、点迹航迹关联和波门选择等内容；第3章重点介绍跟踪滤波的基本理论和技术，主要有滤波系统模型、基本滤波器(Kalman滤波、常增益滤波)以及机动目标跟踪技术等；第4章介绍雷达网的基本知识，包括雷达网的特点、分类、探测范围、性能评价指标、布站方法及信息处理方式等内容；第5章介绍雷达网信息预处理技术，包括格式排错、误差配准、时间统一、坐标变换等内容；第6章介绍雷达网集中式信息处理方法，包括处理流程、处理周期、点迹合并、多雷达跟踪滤波及数据编排等内容；第7章介绍雷达网分布式信息处理方法，包括处理流程、航迹相关、航迹融合、航迹跨区处理和定时整理等内容；第8章介绍雷达网中的目标身份识别方法，包括雷达信号特征识别、IFF/SSR识别、基于飞行区域识别、基于飞行计划识别及融合识别等内容。 本教材由周焰、黎慧主编。周焰编写第1、2、3、6章，黎慧编写第4、5、7章，兰旭辉编写第8章，吴卫华参与编写第2章，蔡益朝参与编写第7章，吴长飞、黄鹏、黄伟平参与编写第2、3章和部分程序代码，关泽文、毕钰、代科学、陈劲松参与编写第4、5章和校对工作，周焰、黎慧对全书进行了统稿与修订。本教材由田康生教授和徐向东教授主审，他们对本教材的编写给予了指导性的建议，并提出了宝贵的修改意见；各期班学生在充分肯定教材的基础上，也指出了一些错漏之处。在此，一并表示衷心的感谢！ 由于编者水平所限，书中难免还有不妥和错漏之处，敬请读者批评指正。

本书紧盯现代空天目标、雷达与雷达网信息系统的发展，围绕空天预警作战中雷达网部署、目标跟踪、身份识别、态势生成等核心任务，系统地介绍了雷达网信息处理的基本理论、方法和关键技术。全书由8章组成，主要内容包括概述、雷达数据处理、跟踪滤波、雷达网、雷达网信息预处理、雷达网集中式信息处理、雷达网分布式信息处理和目标身份识别。 本书聚焦岗位、紧贴实战、注重思政，体系结构新颖，内容组织清晰合理，理论深入浅出，工程实践性强，既可作为高等院校雷达工程、电子信息工程等相关专业的本科生教材，也可供从事相关专业领域的科研、生产及使用的工程技术人员阅读和参考。

某院校教授，博导，华中科技大学工学博士。获教学成果三等奖2项，学院级教学成果奖多项，先后出版相关学术专著和教材多部。

第1章概述1

Chapter 1 Outline

1.1 引言1

1.1 Introduction

1.2 雷达网信息处理中的基本概念

1.2 Basic Concepts of Radar Net Information Processing

1.2.1 雷达信息

1.2.1 Radar Information

1.2.2 量测

1.2.2 Measurement

1.2.3 航迹3

1.2.3 Track

1.3 雷达网信息处理过程

1.3 Flow of Radar Net Information Processing

1.3.1 雷达站的处理

1.3.1 Processing at Radar Station

1.3.2 处理中心的处理

1.3.2 Processing at Information Processing Center

1.4 雷达网信息处理的相关技术

1.4 Related Techniques of Radar Net Information Processing

1.4.1 雷达网布站技术

1.4.1 Technique of Radar Net Deployment

1.4.2 数据预处理技术

1.4.2 Technique of Data Preprocession

1.4.3 数据关联技术

1.4.3 Technique of Data Association

1.4.4 航迹起始技术

1.4.4 Technique of Track Initiation

1.4.5 跟踪滤波技术

1.4.5 Technique of Tracking and Filtering

1.4.6 点迹融合与航迹融合技术

1.4.6 Technique of Measurement Fusion and Track Fusion

1.4.7 目标身份识别技术

1.4.7 Technique of Target Identification

1.5 小结

1.5 Summary

习 题

Exercises

第2章 雷达数据处理

Chapter 2Radar Data Processing

2.1 雷达数据处理的目的和意义

2.1 Purpose and Meaning of Radar Data Processing

2.2 雷达数据处理的过程

2.2 Course of Radar Data Processing

2.2.1 点迹预处理

2.2.1 Measurement Preprcession

2.2.2 数据互联

2.2.2 Data Association

2.2.3 波门选择

2.2.3 Wave-gate Choice

2.2.4 航迹起始与终止

2.2.4 Track Initiation and Termination

2.2.5 跟踪滤波

2.2.5 Tracking and Filtering

2.2.6 航迹管理

2.2.6 Track Management

2.3 航迹起始

2.3 Track Initiation

2.3.1 航迹起始的原理

2.3.1 Principle of Track Initiation

2.3.2 航迹起始的方法

2.3.2 Approaches of Track Initiation

2.3.3 航迹起始性能的主要指标

2.3.3 Performance Indexes of Track Initiation

2.4 点迹-航迹关联

2.4 Measurement-to-track Association

2.4.1 点迹-航迹关联的原理

2.4.1 Principle of Measurement-to-track Association

2.4.2 点迹-航迹关联的方法

2.4.2 Approaches of Measurement-to-track Association

2.5 波门选择

2.5 Choice of Wavegate

2.5.1 波门的形状

2.5.1 Wave-gate Shape

2.5.2 波门的类型

2.5.2 Wave-gate Type

2.5.3 波门的尺寸

2.5.3 Wave-gate Size

2.5.4 波门尺寸的自适应调整

2.5.4 Adapted Adjustment of Wave-gate Size

2.6 实验：航迹起始

2.6 Experiment of Track Initiation

2.7 实验：点迹-航迹关联48

2.7 Experiment of Measurement-to-Track Association

2.8 小结

2.8 Summary

习题

Exercises

第3章 跟踪滤波

Chapter 3 Tracking and Filtering

3.1 随机估计理论

3.1 Stochasitic Estimation Theory

3.1.1 跟踪滤波的过程

3.1.1 Process of Tracking and Filtering

3.1.2 随机估计的基本概念

3.1.2 Basic Concept of Stochasitic Estimation

3.1.3 最小均方误差估计

3.1.3 Minimum MeanSquare Error Estimation

3.1.4 递推式滤波

3.1.4 Recursive Filtering

3.2 系统模型61

3.2 System Model

3.2.1 状态方程

3.2.1 State Equation

3.2.2 量测方程

3.2.2 Measurement Equation

3.3 卡尔曼滤波器

3.3 Kalman Filter

3.3.1 滤波器模型

3.3.1 Filter Model

3.3.2 滤波器初始化

3.3.2 Filter Initialization

3.3.3 应用举例

3.3.3 Examples of Application

3.3.4 使用中应注意的问题

3.3.4 Issues that Should Be Cared in Use

3.4 常增益滤波器

3.4 Constant Gain Filter

3.4.1 α-β滤波器

3.4.1 α-β Filter

3.4.2 α-β-γ滤波器

3.4.2 α-β-γ Filter

3.4.3 应用举例

3.4.3 Examples of Application

3.5 机动目标跟踪

3.5 Maneuvering Target Tracking

3.5.1 算法分类

3.5.1 Classifying of Algorithms

3.5.2 基于机动检测的跟踪算法

3.5.2 Tracking Algorithm based on Maneuver Detection

3.6 实验：目标跟踪

3.6 Experiment of Target Tracking

3.7 小结

3.7 Summary

习题

Exercises

第4章 雷达网

Chapter 4 Radar Net

4.1 雷达网的特点及分类

4.1 Characteristics and Categories of Radar Net

4.1.1 雷达网的特点91

4.1.1 Characteristics of Radar Net

4.1.2 雷达网的分类94

4.1.2 Categories of Radar Net

4.2 雷达网的探测范围

4.2 Detection Range of Radar Net

4.2.1 雷达的探测范围

4.2.1 Radar Detection Range

4.2.2 雷达网的探测范围

4.2.2 Radar Net Detection Range

4.3 雷达网性能指标

4.3 Performance Indexes of Radar Net

4.3.1 责任区域

4.3.1 Responsibility Zone

4.3.2 覆盖性能指标

4.3.2 Coverage Rate

4.3.3 抗干扰能力

4.3.3 Anti-jamming Ability

4.4 雷达网布站方法104

4.4Deployment of Radar Net

4.4.1根据无缝覆盖原则进行布站105

4.4.1Deployment for Seamless Coverage

4.4.2从探测隐身目标出发进行布站109

4.4.2Deployment for Stealthy Target Detection

4.4.3从抗干扰原则出发进行布站110

4.4.3Deployment for Antijamming

4.4.4从对顶空补盲的原则出发确定布站110

4.4.4Deployment for Headspace Blind Zone Compensation

4.5雷达网信息处理方式111

4.5Processing Mode of Radar Net Information

4.5.1处理区域111

4.5.1Processing Area

4.5.2集中式处理113

4.5.2Centralized Processing

4.5.3分布式处理114

4.5.3Distributed Processing

4.5.4混合式处理115

4.5.4Hybird Processing

4.6小结115

4.6Summary

习题117

Exercises

第5章 雷达网信息预处理

Chapter 5 Radar Net Information Preprocessing

5.1 格式排错

5.1 Format Check

5.1.1 雷达信息报文格式

5.1.1 Radar Message Format

5.1.2 信息格式排错

5.1.2 Message Format Check

5.2 误差配准

5.2 Error Registration

5.2.1 系统误差产生的原因

5.2.1 Causes of Systematic Error

5.2.2 系统误差的配准方法

5.2.2 Approaches of Systematic Error Registration

5.3 时间统一

5.3 Time Unification

5.3.1 时间基准统一

5.3.1 Timing Reference Calibration

5.3.2 航迹点时间统一

5.3.2 Track Timealigment

5.4 坐标变换

5.4 Coordinate Transformation

5.4.1 常用坐标系

5.4.1 Common Coordinate Systems

5.4.2 常用坐标系之间的转换

5.4.2 Transformation of Common Coordinate System

5.5 实验：坐标变换

5.5 Experiment of Coordinate Transformation

5.6 小结

5.6 Summary

习题

Exercises

第6章 雷达网集中式信息处理

Chapter 6 Centralized Information Processing of Radar Net

6.1 处理流程

6.1Processing Flow

6.2 平均处理周期

6.2 Average Processing Cycle

6.3 多雷达目标点迹串行合并

6.3 Multi-radar Target Measurement Serial Merging

6.4 多雷达目标跟踪滤波

6.4 Multi-radar Target Tracking and Filtering

6.4.1 并行滤波

6.4.1 Parallel Filtering

6.4.2 序贯滤波

6.4.2 Serial Filtering

6.4.3 压缩滤波

6.4.3 Compressed Filtering

6.5 数据编排

6.5 Data Arrangement

6.6 实验：多雷达集中式融合跟踪

6.6 Experiment of Multiradar Centralized Fusion Tracking

6.7 小结

6.7 Summary

习题

Exercises

第7章 雷达网分布式信息处理

Chapter 7 Information Distributed Processing of Radar Net

7.1 处理流程

7.1 Processing Flow

7.2 航迹相关处理

7.2 Track Correlation Processing

7.2.1 航迹的粗相关

7.2.1 Track Rough Correlation

7.2.2 航迹的精相关

7.2.2 Track Fine Correlation

7.2.3 航迹的相关验证

7.2.3 Verification of Track Correlation

7.3 航迹融合处理

7.3 Track Fusion Processing

7.3.1 航迹融合结构

7.3.1 Track Fusion Architecture

7.3.2 航迹融合算法

7.3.2 Track Fusion Algorithms

7.4 航迹其他处理

7.4 Additional Processing of Track

7.4.1 航迹跨区处理

7.4.1Acrossregion Track Processing

7.4.2 航迹定时整理

7.4.2 Track Timed Arrangement

7.5实验：航迹融合

7.5 Experiment of Track Fusion

7.6 小结

7.6 Summary

习题

Exercises

第8章 目标身份识别

Chapter 8 Target Identification

8.1 目标身份识别的内容

8.1 Issues of Target Identification

8.2 雷达信号特征识别

8.2 Identification Based on Radar Echo Signal

8.3 敌我识别系统及二次雷达识别

8.3 Identification Based on IFF and SSR

8.3.1 敌我识别系统识别

8.3.1 Identification Based on IFF

8.3.2 二次雷达识别

8.3.2 Identification Based on SSR

8.4 基于飞行区域识别

8.4 Identification Based on Flying Zone

8.4.1 飞行活动区域识别

8.4.1 Identifi