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龍圖騰網獲悉中國人民解放軍63892部隊申請的專利信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115219993B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210611971.4，技術領域涉及：G01S7/36；該發明授權信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法是由姚輝偉;李坤;崔新風;武忠國;蒙潔;趙宏宇;陳冬冬;王滿喜;聶孝亮設計研發完成，并于2022-05-31向國家知識產權局提交的專利申請。

本信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法在說明書摘要公布了：信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法，涉及雷達技術領域。本發明是為了解決現有的三部雷達信號級協同搜索場景下無法在各雷達之間分配資源使得協同搜索范圍最大化的問題。本發明包括包括以下步驟：步驟1、信號級協同雷達組網；步驟2、信號級協同搜索及其時空約束；步驟3、最優化信號級協同搜索范圍。該方法從單部雷達資源分配策略出發，分析了信號級協同搜索資源分配的約束條件，在三部雷達協同搜索場景下，分析了三部雷達滿足信號級協同搜索約束的幾何構型及其判定方法，推導了不同幾何構型下的協同搜索區域面積計算方法，建立了協同搜索優化模型及基于遺傳算法的協同資源分配流程。

本發明授權信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法在權利要求書中公布了：1.信號級協同多雷達組網搜索資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、信號級協同雷達組網； 步驟2、信號級協同搜索及其時空約束； 步驟3、最優化信號級協同搜索范圍； 所述步驟1中，信號級協同雷達組網根據搜索空域在組網雷達之間形成的波程差，對雷達協同發射信號的時序進行控制，使不同雷達的發射信號到達探測空域的時間基本上保持一致； 所述步驟2中，信號級協同搜索資源分配的主要約束條件包括：單部雷達搜索資源與搜索周期之間的約束和雷達之間搜索周期的時序同步約束： 步驟2.1、單部雷達搜索資源與搜索周期之間的關系可由雷達方程導出，根據搜索雷達方程如1式 其中，R為雷達探測距離，Pav為雷達平均發射功率，Gt為發射天線增益，Gr為接收天線增益、λ為雷達波長、σ為目標RCS、k為玻爾茲曼常數，T0為室溫下接收機噪聲帶寬，Fn為接收機噪聲系數，L為雷達損耗，SNR為檢測信噪比，Tf為搜索周期；假設其總資源一定，不妨設SR0為雷達總資源，令 可見，雷達探測距離的4次方與搜索周期成正比，而搜索周期和搜索所占的資源成反比； SR＝1-TR,TR＞TR04 SR0＝1-TR05 其中SR0≤1為初始狀態下分配給雷達搜索任務的資源百分比，對應的最佳搜索周期為Tf0，探測距離為R0，分配給其他高優先級任務的資源比例為TR0；SR為實際分配給雷達搜索任務的資源百分比，對應的搜索周期為Tf，探測距離為R，分配給其他高優先級任務的資源比例為TR，隨著其中高優先級任務對雷達資源占用的增多TR＞TR0，必然導致雷達搜索資源SR的減少； 對信號級協同雷達組網而言，每部雷達各自需滿足式，即 其中SR10≤1為初始狀態下分配給雷達1搜索任務的資源百分比，對應的最佳搜索周期為Tf10，探測距離為R10；SR1為實際分配給雷達搜索任務的資源百分比，對應的搜索周期為Tf1，探測距離為R1；SR20≤1為初始狀態下分配給雷達2搜索任務的資源百分比，對應的最佳搜索周期為Tf20，探測距離為R20；SR2為實際分配給雷達搜索任務的資源百分比，對應的搜索周期為Tf2，探測距離為R2；由于其信號級協同發射時序存在一定的同步關系，使得兩部雷達的協同搜索周期需滿足相等的約束，即 Tf1＝Tf28； 步驟2.2、空間約束與幾何構型判定 三部雷達為實現信號級協同搜索，要求協同搜索區域必須同時位于三部雷達的探測范圍之內，此即信號級協同搜索的空間約束，為判斷三部雷達是否滿足信號級協同搜索的空間約束，可轉換為判斷三部雷達各自的探測范圍是否存在重疊區域，設雷達探測范圍是以雷達站點坐標為圓心、探測距離為半徑的圓，各雷達探測范圍可根據需要自適應調整，因而三部雷達協同搜索范圍形成的幾何構型存在多種可能，總的來說，可將三部雷達具有公共重疊區域的幾何構型分為以下三類情況： 第一類：此類幾何構型的特點是半徑最小的圓同時被另外兩圓包含，此時，三圓重疊區域面積等于半徑最小的圓的面積； 第二類，此類幾何構型的特點是存在一組包含關系的圓，且其中半徑次小的圓與第三個圓存在兩個交點，此時三圓重疊區域面積等于其中兩個圓的重疊面積； 第三類，此類幾何構型的特點是三個圓兩兩相交，包括兩個圓相交的重疊面積、3個交點之間的重疊面積和4個交點之間的重疊面積； 所述步驟3中包括： 步驟3.1、信號級協同搜索資源分配優化模型 由于協同搜索約束的復雜性，即使在給定雷達參數和資源分配結果情況下，仍需要根據實際的搜索范圍構型來解算覆蓋面積，不妨設雷達的初始狀態下雷達資源SR10、SR20、SR30，對應的最佳搜索周期為Tf10、Tf20、Tf30，歸一化探測距離為R10、R20、R30，假定要求的協同搜索周期為Tf＝Tf1＝Tf2＝Tf3，三部雷達分配的資源分別為SR1、SR2、SR3，SR1+SR2+SR3＝c，在雷達網總資源一定的情況下，不妨設三部雷達搜索重疊范圍面積為S0，則定義信號級協同搜索優化模型為通過優化SR1,SR2,SR3來進行資源分配使協同搜索范圍最大，同時，需要滿足以下條件 式中，c為常量，表示可用于分配的總資源，約束條件表明，在進行協同搜索資源分配時，各雷達資源分配需滿足單部雷達資源分配策略；同時滿足協同搜索的時間約束Tf1＝Tf2＝Tf3；可用于分配的總資源一定；各雷達用于分配的資源不大于本身的歸一化總資源； 步驟3.2、信號級協同搜索區域面積計算 步驟3.2.1兩圓相交時的重疊區域 為求出兩個圓重疊區域的面積，設雷達1部署于A點，其探測范圍為以A點為圓心、R1為半徑的圓；雷達2部署于B點，其探測范圍為以B點為圓心、R2為半徑的圓；A點與B點間距為d3，兩圓交于C點與D點， S0＝S1+S2-2S3 其中，S1為扇形ACD，B點方向的面積，S2為扇形BCD，A點方向的面積，S3為三角形ABC的面積， 步驟3.2.2、3個交點之間的重疊的面積 設雷達1部署于A點，其探測范圍為以A點為圓心、R1為半徑的圓1；雷達2部署于B點，其探測范圍為以B點為圓心、R2為半徑的圓2；雷達3部署于C點，其探測范圍為以C點為圓心、R3為半徑的圓3，圓1、圓2交于J12點與J21點，圓2、圓3交于J23點與J32點，圓3、圓1交于J13點與J31點，由幾何知識可知，其重疊區域的面積S0可表示為S0＝S1-S2+S3-S4+S5-S6+S7 其中，S1為扇形AJ12J13的面積，S2為三角形ΔAJ12J13的面積，S3為扇形BJ12J23的面積，S4為三角形ΔBJ12J23的面積，S5為扇形CJ23J13的面積，S6為三角形ΔCJ23J13的面積，S7為三角形ΔJ12J13J23的面積； 步驟3.2.3、4個交點之間的重疊面積 設雷達1部署于A點，其探測范圍為以A點為圓心、R1為半徑的圓1；雷達2部署于B點，其探測范圍為以B點為圓心、R2為半徑的圓2；雷達3部署于C點，其探測范圍為以C點為圓心、R3為半徑的圓3，圓1、圓2交于J12點與J21點，圓2、圓3交于J23點與J32點，圓3、圓1交于J13點與J31點，由幾何知識可知，其重疊區域的面積S0可表示為S0＝S1-S2+S3-S4+S5-S6+S7-S8+S9 其中，S1為扇形AJ12J21的面積，S2為三角形ΔAJ12J21的面積，S3為扇形BJ32J12的面積，S4為三角形ΔBJ32J12的面積，S5為扇形CJ23J32的面積，S6為三角形ΔCJ23J32的面積，S7為扇形BJ21J23的面積，S8為三角形ΔBJ21J23的面積，S9為四邊形J12J21J23J32的面積； 步驟3.3、基于遺傳算法的協同資源分配流程 信號級協同搜索范圍優化模型即在滿足約束條件的基礎上使得S0取得極大值的問題，算法流程為：首先產生一個滿足資源約束條件的初始種群，然后對這個種群中的每一個個體計算其適應度，判斷是否滿足終止條件，如果滿足，則終止運算，輸出最優個體為優化結果；如果不滿足，則對種群中的個體進行選擇、交叉和變異的遺傳操作，確保新生成種群中每個個體仍滿足資源約束條件，對進化后的子代群體進行適應度計算并重新進行終止條件判斷，如此循環下去，直到滿足終止條件； 步驟3.3.1、創建初始種群 設一個種群中個體的數量為Np，每個個體表示成一個包含3個元素的實值參數向量，fi,g＝[SRi,g,1,SRi,g,2,SRi,g,3],i＝1,2,…Np，i為個體在對應種群中的序號，g為遺傳代數，SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，c為常量，表示可用于分配的總資源； 步驟3.3.2、適應度計算 針對一個種群中的每個個體，根據步驟3.2計算重疊區域面積，表示為S0i； 步驟3.3.3、選擇操作 采用“輪盤賭”的選擇方法，利用每個個體fi,g的適應度所占比例的大小來決定其子代保留的可能性，若某個個體的適應度為S0i，則它被選中的概率表示為 個體適應度越大，則其被選擇的機會也越大，反之亦然，具體方法是產生一個[0,1]內的均勻隨機數p01，若該隨機數小于pi，則該個體被選中作為下一代種群中的新個體； 步驟3.3.4、交叉操作 將種群中個體兩兩進行配對，對每一對個體以交叉概率Pc交換它們之間的某個元素，具體方法是產生一個[0,1]內均勻分布的隨機數p01和[1,3]內均勻分布的偽隨機整數M13，若該隨機數小于p01Pc，則對配對個體實值向量中第M13個元素執行交叉操作，同時，為滿足資源約束條件SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，對未執行交叉操作的兩個元素按原比例分配剩余資源； 步驟3.3.5、變異操作 對交叉后種群中的每個個體，以變異概率Pm改變某個元素，具體方法是產生一個[0,1]內均勻分布的隨機數p01和[1,3]內均勻分布的偽隨機整數M13，若該隨機數小于p01Pm，則對配對個體實值向量中第M13個元素執行變異操作，同時，為滿足資源約束條件SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，對未執行變異操作的兩個元素按原比例分配剩余資源。

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