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龙图腾网获悉中国人民解放军63892部队申请的专利信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115219993B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210611971.4，技术领域涉及：G01S7/36；该发明授权信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法是由姚辉伟;李坤;崔新风;武忠国;蒙洁;赵宏宇;陈冬冬;王满喜;聂孝亮设计研发完成，并于2022-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法在说明书摘要公布了：信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法，涉及雷达技术领域。本发明是为了解决现有的三部雷达信号级协同搜索场景下无法在各雷达之间分配资源使得协同搜索范围最大化的问题。本发明包括包括以下步骤：步骤1、信号级协同雷达组网；步骤2、信号级协同搜索及其时空约束；步骤3、最优化信号级协同搜索范围。该方法从单部雷达资源分配策略出发，分析了信号级协同搜索资源分配的约束条件，在三部雷达协同搜索场景下，分析了三部雷达满足信号级协同搜索约束的几何构型及其判定方法，推导了不同几何构型下的协同搜索区域面积计算方法，建立了协同搜索优化模型及基于遗传算法的协同资源分配流程。

本发明授权信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法在权利要求书中公布了：1.信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、信号级协同雷达组网； 步骤2、信号级协同搜索及其时空约束； 步骤3、最优化信号级协同搜索范围； 所述步骤1中，信号级协同雷达组网根据搜索空域在组网雷达之间形成的波程差，对雷达协同发射信号的时序进行控制，使不同雷达的发射信号到达探测空域的时间基本上保持一致； 所述步骤2中，信号级协同搜索资源分配的主要约束条件包括：单部雷达搜索资源与搜索周期之间的约束和雷达之间搜索周期的时序同步约束： 步骤2.1、单部雷达搜索资源与搜索周期之间的关系可由雷达方程导出，根据搜索雷达方程如1式 其中，R为雷达探测距离，Pav为雷达平均发射功率，Gt为发射天线增益，Gr为接收天线增益、λ为雷达波长、σ为目标RCS、k为玻尔兹曼常数，T0为室温下接收机噪声带宽，Fn为接收机噪声系数，L为雷达损耗，SNR为检测信噪比，Tf为搜索周期；假设其总资源一定，不妨设SR0为雷达总资源，令 可见，雷达探测距离的4次方与搜索周期成正比，而搜索周期和搜索所占的资源成反比； SR＝1-TR,TR＞TR04 SR0＝1-TR05 其中SR0≤1为初始状态下分配给雷达搜索任务的资源百分比，对应的最佳搜索周期为Tf0，探测距离为R0，分配给其他高优先级任务的资源比例为TR0；SR为实际分配给雷达搜索任务的资源百分比，对应的搜索周期为Tf，探测距离为R，分配给其他高优先级任务的资源比例为TR，随着其中高优先级任务对雷达资源占用的增多TR＞TR0，必然导致雷达搜索资源SR的减少； 对信号级协同雷达组网而言，每部雷达各自需满足式，即 其中SR10≤1为初始状态下分配给雷达1搜索任务的资源百分比，对应的最佳搜索周期为Tf10，探测距离为R10；SR1为实际分配给雷达搜索任务的资源百分比，对应的搜索周期为Tf1，探测距离为R1；SR20≤1为初始状态下分配给雷达2搜索任务的资源百分比，对应的最佳搜索周期为Tf20，探测距离为R20；SR2为实际分配给雷达搜索任务的资源百分比，对应的搜索周期为Tf2，探测距离为R2；由于其信号级协同发射时序存在一定的同步关系，使得两部雷达的协同搜索周期需满足相等的约束，即 Tf1＝Tf28； 步骤2.2、空间约束与几何构型判定 三部雷达为实现信号级协同搜索，要求协同搜索区域必须同时位于三部雷达的探测范围之内，此即信号级协同搜索的空间约束，为判断三部雷达是否满足信号级协同搜索的空间约束，可转换为判断三部雷达各自的探测范围是否存在重叠区域，设雷达探测范围是以雷达站点坐标为圆心、探测距离为半径的圆，各雷达探测范围可根据需要自适应调整，因而三部雷达协同搜索范围形成的几何构型存在多种可能，总的来说，可将三部雷达具有公共重叠区域的几何构型分为以下三类情况： 第一类：此类几何构型的特点是半径最小的圆同时被另外两圆包含，此时，三圆重叠区域面积等于半径最小的圆的面积； 第二类，此类几何构型的特点是存在一组包含关系的圆，且其中半径次小的圆与第三个圆存在两个交点，此时三圆重叠区域面积等于其中两个圆的重叠面积； 第三类，此类几何构型的特点是三个圆两两相交，包括两个圆相交的重叠面积、3个交点之间的重叠面积和4个交点之间的重叠面积； 所述步骤3中包括： 步骤3.1、信号级协同搜索资源分配优化模型 由于协同搜索约束的复杂性，即使在给定雷达参数和资源分配结果情况下，仍需要根据实际的搜索范围构型来解算覆盖面积，不妨设雷达的初始状态下雷达资源SR10、SR20、SR30，对应的最佳搜索周期为Tf10、Tf20、Tf30，归一化探测距离为R10、R20、R30，假定要求的协同搜索周期为Tf＝Tf1＝Tf2＝Tf3，三部雷达分配的资源分别为SR1、SR2、SR3，SR1+SR2+SR3＝c，在雷达网总资源一定的情况下，不妨设三部雷达搜索重叠范围面积为S0，则定义信号级协同搜索优化模型为通过优化SR1,SR2,SR3来进行资源分配使协同搜索范围最大，同时，需要满足以下条件 式中，c为常量，表示可用于分配的总资源，约束条件表明，在进行协同搜索资源分配时，各雷达资源分配需满足单部雷达资源分配策略；同时满足协同搜索的时间约束Tf1＝Tf2＝Tf3；可用于分配的总资源一定；各雷达用于分配的资源不大于本身的归一化总资源； 步骤3.2、信号级协同搜索区域面积计算 步骤3.2.1两圆相交时的重叠区域 为求出两个圆重叠区域的面积，设雷达1部署于A点，其探测范围为以A点为圆心、R1为半径的圆；雷达2部署于B点，其探测范围为以B点为圆心、R2为半径的圆；A点与B点间距为d3，两圆交于C点与D点， S0＝S1+S2-2S3 其中，S1为扇形ACD，B点方向的面积，S2为扇形BCD，A点方向的面积，S3为三角形ABC的面积， 步骤3.2.2、3个交点之间的重叠的面积 设雷达1部署于A点，其探测范围为以A点为圆心、R1为半径的圆1；雷达2部署于B点，其探测范围为以B点为圆心、R2为半径的圆2；雷达3部署于C点，其探测范围为以C点为圆心、R3为半径的圆3，圆1、圆2交于J12点与J21点，圆2、圆3交于J23点与J32点，圆3、圆1交于J13点与J31点，由几何知识可知，其重叠区域的面积S0可表示为S0＝S1-S2+S3-S4+S5-S6+S7 其中，S1为扇形AJ12J13的面积，S2为三角形ΔAJ12J13的面积，S3为扇形BJ12J23的面积，S4为三角形ΔBJ12J23的面积，S5为扇形CJ23J13的面积，S6为三角形ΔCJ23J13的面积，S7为三角形ΔJ12J13J23的面积； 步骤3.2.3、4个交点之间的重叠面积 设雷达1部署于A点，其探测范围为以A点为圆心、R1为半径的圆1；雷达2部署于B点，其探测范围为以B点为圆心、R2为半径的圆2；雷达3部署于C点，其探测范围为以C点为圆心、R3为半径的圆3，圆1、圆2交于J12点与J21点，圆2、圆3交于J23点与J32点，圆3、圆1交于J13点与J31点，由几何知识可知，其重叠区域的面积S0可表示为S0＝S1-S2+S3-S4+S5-S6+S7-S8+S9 其中，S1为扇形AJ12J21的面积，S2为三角形ΔAJ12J21的面积，S3为扇形BJ32J12的面积，S4为三角形ΔBJ32J12的面积，S5为扇形CJ23J32的面积，S6为三角形ΔCJ23J32的面积，S7为扇形BJ21J23的面积，S8为三角形ΔBJ21J23的面积，S9为四边形J12J21J23J32的面积； 步骤3.3、基于遗传算法的协同资源分配流程 信号级协同搜索范围优化模型即在满足约束条件的基础上使得S0取得极大值的问题，算法流程为：首先产生一个满足资源约束条件的初始种群，然后对这个种群中的每一个个体计算其适应度，判断是否满足终止条件，如果满足，则终止运算，输出最优个体为优化结果；如果不满足，则对种群中的个体进行选择、交叉和变异的遗传操作，确保新生成种群中每个个体仍满足资源约束条件，对进化后的子代群体进行适应度计算并重新进行终止条件判断，如此循环下去，直到满足终止条件； 步骤3.3.1、创建初始种群 设一个种群中个体的数量为Np，每个个体表示成一个包含3个元素的实值参数向量，fi,g＝[SRi,g,1,SRi,g,2,SRi,g,3],i＝1,2,…Np，i为个体在对应种群中的序号，g为遗传代数，SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，c为常量，表示可用于分配的总资源； 步骤3.3.2、适应度计算 针对一个种群中的每个个体，根据步骤3.2计算重叠区域面积，表示为S0i； 步骤3.3.3、选择操作 采用“轮盘赌”的选择方法，利用每个个体fi,g的适应度所占比例的大小来决定其子代保留的可能性，若某个个体的适应度为S0i，则它被选中的概率表示为 个体适应度越大，则其被选择的机会也越大，反之亦然，具体方法是产生一个[0,1]内的均匀随机数p01，若该随机数小于pi，则该个体被选中作为下一代种群中的新个体； 步骤3.3.4、交叉操作 将种群中个体两两进行配对，对每一对个体以交叉概率Pc交换它们之间的某个元素，具体方法是产生一个[0,1]内均匀分布的随机数p01和[1,3]内均匀分布的伪随机整数M13，若该随机数小于p01Pc，则对配对个体实值向量中第M13个元素执行交叉操作，同时，为满足资源约束条件SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，对未执行交叉操作的两个元素按原比例分配剩余资源； 步骤3.3.5、变异操作 对交叉后种群中的每个个体，以变异概率Pm改变某个元素，具体方法是产生一个[0,1]内均匀分布的随机数p01和[1,3]内均匀分布的伪随机整数M13，若该随机数小于p01Pm，则对配对个体实值向量中第M13个元素执行变异操作，同时，为满足资源约束条件SRi,g,1+SRi,g,2+SRi,g,3＝c，对未执行变异操作的两个元素按原比例分配剩余资源。

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