کنترل توان و شکل دهی بیم در رادارهای آرایه فازی اکتیو با هدف دست‌یابی به احتمال شنود کم و با فرض عدم قطعیت در جهت شنودگر

در این مقاله شکل‌دهی بیم و توان اختصاصی به ماژولهای فرستنده گیرنده رادارهای آرایه فازی اکتیو به گونه ای بهینه‌سازی شده است ‏تا احتمال شنود رادار با فرض عدم قطعیت در جهت شنودگر کمینه گردد. مسئله کمینه‌سازی احتمال شنود به صورت تحلیلی حل ‏شده است و برای ضرایب شکل‌دهی بیم طرح‌های مختلفی پیشنهاد شده است. بدین منظور مساله بهینه‌سازی از دو دیدگاه متفاوت ‏طرح و بعد از تحلیل ریاضی، فرمول بسته‌ای همراه با الگوریتم تکراری‎ ‎ابتکاری برای تعیین ضرایب شکل دهی بیم ارائه گردیده است. ‏عملکرد الگوریتم های پیشنهادی از لحاظ احتمال شنود رادار و زمان محاسبات با الگوریتم عددی ‏barrier‏ و‎ ‎رادار کلاسیک که بدون ‏در نظر گرفتن احتمال شنود در پی بیشینه کردن احتمال آشکارسازی اهداف است به عنوان معیار مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج ‏شبیه سازی نشان می دهد الگوریتم های پیشنهادی نه تنها احتمال شنود رادار را در کل راستای محتمل حضور شنودگر به شکل ‏قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند بلکه قید احتمال آشکارسازی مطلوب و بودجه توان هر ماژول فرستنده گیرنده را نیز رعایت می‌کنند‎.‎‏ ‏الگوریتم پیشنهادی هم از لحاظ میزان احتمال شنود و هم از لحاظ پیچیدگی محاسباتی بهتر از الگوریتم معیار عمل می‌کند.‏

power control and beamforming in active phased array radars to reduce interception probability under interceptor’s direction uncertainties

n this paper, transmit beamforming and t/r modules’ allocated power in active phased array radars are ‎optimized to reduce interception probability of radar under uncertainties in the interceptor’s direction. the lpi ‎problem is solved analytically and some theorems are extracted for optimum beamforming weights design. two ‎lpi optimization problems from two perspectives are formulated and solved analytically in preparing two closed ‎form solutions in combination with heuristic iterative algorithms for designing transmit beamforming weights. ‎lpi performance and computation time of proposed algorithms are compared with the benchmark numerical ‎barrier algorithm and with the conventional radar in which maximizing detection probability without ‎interception probability issues is considered. simulation results show that proposed algorithms not only minimize ‎the interception probability of radar but also satisfy desired detection performance and power budget ‎constraints, simultaneously. the proposed algorithms outperform standard numerical barrier algorithm in ‎complexity and optimality.‎