题目：多功能相控阵雷达资源管理与目标跟踪技术研究

具有同时多功能和高度自适应能力的相控阵雷达在对付多目标、多干扰源以及对环境的自适应等方面均体现出传统机械扫描雷达无法比拟的优势，是提高武器系统在恶劣电磁环境中对快速、机动和隐身目标探测跟踪性能的关键。本文对相控阵雷达资源管理与目标跟踪中的相关理论与工程应用进行了研究，主要包括以下几个方面的内容：机载相控阵脉冲多普勒雷达单机动目标跟踪算法及资源管理算法；同时多区域优化搜索算法；多功能相控阵雷达仿真系统的实现及应用；机载相控阵火控雷达目标跟踪信息处理原理样机的设计与实现。 针对杂波与电子干扰环境中机载相控阵脉冲多普勒雷达单机动目标跟踪的应用场景，本文首先以研究与评估目标跟踪与资源管理算法的需求为出发点，构建了包括雷达、目标、干扰、杂波以及参数提取过程的模型。该模型全面考虑了雷达量测过程中的各种非理想的实际因素，重点体现了环境的变化对资源管理的需求以及相控阵雷达自动感知环境的变化和进行自适应资源控制的可能性。然后在概率数据关联的框架内提出了一种充分利用径向速度和回波幅度量测的状态估计方法PDAF-ARRI（PDAF-Amplitude and Range Rate Information）。在该方法中，径向速度量测不仅被用于对目标的状态进行更新而且还与回波幅度量测一起被用于后验关联概率的计算。在此基础上，采用多个基于不同状态方程的PDAF-ARRI在IMM的框架内推导出了更适于机动目标跟踪的IMM/PDAF-ARRI（IMM/PDAF-Amplitude and Range Rate Information）。而后基于所建立的目标环境以及雷达量测模型并结合所提出的IMM/PDAF-ARRI，构建了一组参数优化设计的原则和方法。通过对波束指向、跟踪数据率、发射波形、采样时刻、检测门限、跟踪门以及发射能量等可控参数进行设计得到了满足资源管理需求的次优解。仿真表明该算法能实时自动感知环境和目标的动态变化，具有灵活的自适应性且能够在节约雷达资源的情况下满足系统对跟踪性能的约束。 针对优化搜索问题，本文首先建立了多功能相控阵雷达的搜索性能评估模型，并得到了搜索性能及其增益与搜索参数的关系。而后以此为基础针对可用于搜索的资源的动态变化，建立了相控阵雷达同时多区域搜索资源分配的优化模型并通过仿真验证了模型的有效性。 基于对实际的多功能相控阵雷达系统及其控制结构的分析，本文建立了具有较强的可扩展、可重构能力多功能相控阵雷达仿真系统，并对其在相控阵雷达系统研制的多个方面的应用进行了讨论。此外，本文还对所完成的一种机载相控阵火控雷达目标跟踪信息处理原理样机的设计与实现过程进行了分析与介绍。