[發明專利]基于屬性數據的二次雷達多層級目標識別方法

有效

• 申請號: 201010275704.1
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN101950019A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 劉軒;黃衛
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G01S13/74
• 分類號: G01S13/74
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種二次雷達系統中對目標應答信息進行重組與判別的方法，主要用于目標的區分、識別及跟蹤，特別適用于具有類S模式功能二次雷達平臺的擴展。

背景技術

二次監視雷達系統（SSR——Secondary?Surveillance?Radar）簡稱二次雷達，該系統式專為完成探測、識別目標（合作飛機）任務而設計的，其機理是利用應答機應答詢問機發射的電磁波對目標進行探測定位及識別，空管雷達系統中的二次雷達就是它的典型應用。與一次雷達相比，發射功率小，體積質量小，接收機靈敏度要求相對低，在測量高度、角度方面精度更高；有利于消除氣象雜波和仙波等干擾；在空中交通管制、敵我識別、信標跟蹤等多方面得到了廣泛的應用。我國民航空中交通管理規則明確規定，二次監視雷達系統，特別是具有單脈沖技術及S模式和數據鏈能力的系統，可作為主要雷達監視系統單獨使用。?

??實行雷達管制首先要對飛機進行識別，識別功能是二次雷達的基本功能。常規的識別方法有三種：第一種方法是利用特別位置識別脈沖；第二種方法是把應答機間斷開機、關機操作；第三種方法是通過信息交換，將上行詢問內容和下行應答內容進行脈沖編碼來實現的。隨著空中交通事業的發展，在當前的實際環境下，二次雷達會遇到多飛機、多路徑及多種干擾，對應的識別及解碼過程較之以往越來越復雜。前兩種識別方法的劣勢將日漸明顯，而第三種方法依賴于先進的應答信號處理能力，隨著信息時代計算機性能的高速提升，此識別方法備受重視，逐步成為各領域研究的熱點。

??飛機進港、出港以及在航線上飛行過程中，調度員想知道的內容很多，如民用或軍用飛機的代碼、駕駛員姓名、飛機高度、速度、油量以及有無故障等等。如果將這些內容均編成碼一一予以詢問和應答，那是很復雜的。因此，傳統模式的二次雷達詢問/應答主要是民用或軍用飛機的代碼和高度這兩項內容，直到S模式的出現。它解決了常規二次雷達存在的大多數系統問題，可以使二次雷達對被監視的飛機進行有選擇的詢問，國際上稱之為“S模式”，以便于二次雷達的A,B,C,D模式名稱一致。具有S模式能力的二次雷達，且使用較復雜的編碼格式，允許二次雷達詢問/應答的內容可以包括更多的信息，為如何高效的利用應答內容信息起了典范作用。

S模式是一種特殊標準模式，其使用范圍具有一定局限性，本發明受S模式的啟發，給出了最大化利用應答信息同時兼顧時效性的指導方法，輔助提高目標識別的可靠性。

發明內容

本發明按照航管信息內容需求設計與物理含義一一對應的屬性數據；根據屬性的特點進行分類組合，構造由屬性數據形成的不同問答模式；通過約束條件及判決準則考察應答信息，檢驗應答信息是否具有預定義物理意義，且物理意義組合是否真實合理，從而達到對目標的識別；采用逐級苛刻的多層級約束條件，得到遞增置信度的識別結果。

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1.數據屬性化

1.1屬性相關概念

屬性是本發明中所考察的最小級別信息，即在本文中不涉及比特級的數據討論。屬性表示了該信息數據對應的某項物理意義，例如飛機的類型、國籍、速度等信息。而該項物理意義的具體取值本發明稱為屬性狀態，例如中國、美國、日本、朝鮮就是國籍這項屬性的4種屬性狀態值，大客機、直升機、運輸機即屬性飛機類型的3種狀態值。屬性狀態值是對屬性進行判斷的依據。

然而，在實際應用中由于誤碼率等影響，屬性狀態值往往不是僅憑一次應答就確定的；對多次應答進行篩選處理，得出最準確的屬性狀態值是一種可靠的方法；常用的篩選過程包括統計濾波、中值濾波。篩選的結果本發明用屬性決策值來表示，它是屬性狀態定性與定量的復合值，即定性的表示出該項屬性的狀態值，又定量的表示了多次應答中此狀態的概率。

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1.2屬性的分類

???根據屬性所表示的物理含義，本文把屬性分為靜態屬性與動態屬性。靜態屬性表示目標的固定信息，如國籍、飛機類型等，其屬性狀態值不隨目標的實時狀態改變而改變，因此該類屬性可直接用作對目標的識別；相反，動態屬性即表示目標的實時狀態信息，如飛行時長、位置經緯度等數據，一般來說，屬性狀態隨時間變化而變化，該類屬性狀態值無法保證與目標的一一映射關系，因此只能間接用作對目標的識別；動態屬性的狀態值即該屬性實時量化值。

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1.3屬性化問答模式