基于双/多基SAR的集群协同探测与制导新进展

doi:10.7527/S1000-6893.2024.31548

电子电气工程与控制

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基于双/多基SAR的集群协同探测与制导新进展

吕金虎(), 汪宗福, 刘克新, 于江龙, 刘德元

北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京 100191

收稿日期:2024-11-19 修回日期:2024-12-09 接受日期:2024-12-31 出版日期:2025-01-07 发布日期:2025-01-07
通讯作者: 吕金虎 E-mail:jhlu@iss.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金(62141604);国家重点研发计划(2022YFB3305600)

New progress in cluster collaborative detection and guidance based on bi/multi-static SAR

Jinhu LÜ(), Zongfu WANG, Kexin LIU, Jianglong YU, Deyuan LIU

College of Automation Science and Electrical Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China

Received:2024-11-19 Revised:2024-12-09 Accepted:2024-12-31 Online:2025-01-07 Published:2025-01-07
Contact: Jinhu Lü E-mail:jhlu@iss.ac.cn
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(62141604);National Key R&D Program of China(2022YFB3305600)

摘要/Abstract

摘要：

在高动态、强对抗、资源受限等复杂环境下，集群作战系统协同探测与制导技术面临严峻挑战。基于双/多基合成孔径雷达（SAR）的协同探测与制导技术，能够实现被动前视高分宽幅成像、多视角信息融合增强以及多方向协同打击，是解决未来复杂环境下集群高可靠协同探测与制导难题、完成感知-认知-决策-执行（OODA）回路闭环的一种有效途径。近年来，随着双/多基SAR技术的进步，双/多基SAR在协同探测与制导领域的研究有了显著发展。旨在对双/多基SAR在集群协同探测与制导中的研究进展进行综述。具体来说，首先探讨基于双/多基SAR的协同探测与制导机理和典型工作模式，同时梳理复杂环境下基于双/多基SAR的协同探测与制导2个核心关键任务的技术需求；然后，介绍复杂环境下基于双/多基SAR的协同探测与制导涉及的各项关键技术及其进展，并对双/多基SAR架构下的协同探测与制导技术瓶颈与挑战展开分析；最后，围绕智能化、抗干扰等多方面挑战，展望基于双/多基SAR的集群协同探测与制导技术未来发展趋势。

关键词: 双/多基合成孔径雷达（SAR）, 集群系统, 协同探测, 协同制导, 复杂环境

Abstract:

In complex environments such as high dynamics， strong confrontation， and limited resources， the collaborative detection and guidance technologies of cluster combat systems face severe challenges. The collaborative detection and guidance technologies based on bi/multi-static Synthetic Aperture Radar （SAR） can achieve passive forward looking high-resolution wide-range imaging， multi-view information fusion enhancement， and multi-directional collaborative strike， and is thus an effective solution to the problems of highly reliable collaborative detection and guidance of clusters and completion of the closed-loop of Observation-Orientation-Decision-Action （OODA） loop in complex environments in the future. In recent years， with the advancement of bi/multi-static SAR technology， there has been significant development in the research on using bi/multi-static SAR in collaborative detection and guidance. This paper aims to review the research progress of bi/multi-static SAR in cluster collaborative detection and guidance. Firstly， the mechanism and typical working modes of collaborative detection and guidance based on bi/multi-static SAR are reviewed， and the technical requirements for the two core key tasks of collaborative detection and guidance based on bi/multi-static SAR in complex environments are sorted out. Furthermore， the key technologies and their progress involved in collaborative detection and guidance based on bi/multi-static SAR in complex environments are introduced， and the bottlenecks and challenges of collaborative detection and guidance technology based on the bi/multi-static SAR are analyzed. Finally， considering the challenges such as intelligentization and anti-interference， the future development trend of cluster collaborative detection and guidance technology based on bi/multi-static SAR is also discussed.

Key words: bi/multi-static Synthetic Aperture Radar (SAR), cluster system, collaborative detection, collaborative guidance, complex environment

中图分类号:

V249

吕金虎, 汪宗福, 刘克新, 于江龙, 刘德元. 基于双/多基SAR的集群协同探测与制导新进展[J]. 航空学报, 2025, 46(6): 531548.

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图/表 8

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表 1

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参考文献 145

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E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

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主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

对比项	海上慢动大目标	陆地机动小目标
目标特性	相对背景反射特性强，低速平动和三维晃动	相对背景散射特性弱，目标二维机动
背景杂波特性	海杂波动态变化，相对目标较弱	地面杂波较为固定，杂波能量强
适应成像平台	导弹等高机动平台	无人机、巡飞弹等平台
平台运动轨迹	三维俯冲、移变构型	匀直平飞、非移变构型
成像通道	单通道	多通道
目标检测方法	基于CFAR的恒虚警简检测	基于多通道杂波抑制的检测
成像分辨率	5 m×5 m~10 m×10 m	1 m×1 m~3 m×3 m
参数估计方法	单通道类方法，如时频分析	多通道类方法，如ATI干涉测速
制导定位精度	优于10 m	优于3 m
定位对位姿测量精度	较高，可直接利用平台位姿测量设备	高，需要专用的高精度位姿测量设备
目标识别难度	较难	难
成像帧率	1~5 Hz	低于1 Hz

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基于双/多基SAR的集群协同探测与制导新进展

New progress in cluster collaborative detection and guidance based on bi/multi-static SAR

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