扫描干扰下组网雷达ISAR成像资源优化调度方法

《Scientific Reports》：Resource optimization scheduling method for netted radar ISAR imaging under sweep jamming

　　

摘要

逆合成孔径雷达（ISAR）能够实现运动目标的高分辨率成像，提取目标结构和散射特性等关键特征，为目标识别提供重要支持。在网络化ISAR系统中，多雷达协同调度可以克服单雷达系统的资源限制，提升多目标成像能力。然而，在面临扫频干扰时，ISAR成像会出现模糊和失焦现象。现有的雷达资源调度方法未能考虑这些影响，难以保证在扫频干扰环境下的多目标成像任务。针对这些挑战，本文结合能够在稀疏观测条件下实现高分辨率成像的稀疏孔径ISAR成像技术，提出了一种扫频干扰条件下的网络化ISAR资源优化调度方法。利用扫频干扰的周期性变化特性，以最小化任务完成时间为优化目标，综合考虑无干扰期观测和成像分辨率要求等约束条件，建立了资源优化调度模型。并提出了一种改进的自适应邻域搜索算法来求解该资源优化调度模型。该算法在邻域解生成过程中引入了目标适应度加权机制，同时融合了贪心初始解生成、自适应邻域算子选择、模拟退火接受准则、停滞扰动机制以及基于干扰掩码的观测脉冲分配。通过该方法，可以合理地分配各目标的稀疏观测脉冲。最后，基于资源调度结果，利用稀疏孔径ISAR成像技术完成目标成像任务。仿真结果表明，所提算法显著提升了扫频干扰场景下网络化ISAR系统的多目标成像性能。