[發明專利]一種異型雷達聯合判決目標檢測方法

有效

• 申請號: 201711293413.3
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108107410B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 夏永紅;匡華星;丁春;姚遠
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種異型雷達聯合判決目標檢測方法，分別采用高低門限對每部雷達原始視頻數據進行CFAR檢測，對每部雷達高低門限檢測后數據提取距離凝聚點跡，根據距離點跡局部信雜/噪比和每部雷達噪聲基底對點跡幅度進行歸一化，根據雷達距離測量誤差對所有雷達低門限檢測凝聚點跡進行聯合檢測判決，并對多部雷達高門限檢測凝聚點跡進行合并，完成原始視頻級多雷達聯合目標檢測處理。本發明采用高低兩種門限，提高了目標檢測概率，對于每部雷達先提取距離點跡后再聯合判決，避免了多雷達采樣率、分辨力、噪聲基底等不同而導致的無法直接融合處理的問題。

技術領域

本發明屬于雷達目標檢測技術領域。

背景技術

日益復雜的電磁環境使得單雷達目標探測面臨越來越多的挑戰，架設于同平臺上的多部雷達設備在任務編排許可的條件下，可以通過合理的時間、頻率、能量等方面的統合調度實現聯合目標探測，提高目標探測能力，且在工程上具有較大的應用潛力，主要體現在兩個方面：一是同平臺上的多部雷達數據可以通過光纖或網絡的方式實現實時數據傳輸與交互，不存在數據遠程傳輸需要考慮的諸多問題；二是位于同平臺上的多部雷達位置信息明確、坐標統一，空間同步和位置配準比較容易實現。

在同平臺多部雷達聯合目標探測模式下，多雷達信息聯合處理是實現探測能力提升的重要環節，對于多部雷達信號處理后恒虛警率(Constant False Alarm Ratio，CFAR)檢測前的原始視頻數據進行聯合處理為最大限度地提升目標檢測概率提供了可能。由于每部雷達設備的采樣率、分辨力、精度、噪聲功率水平等參數可能均不相同，無法直接對多雷達原始視頻數據進行融合/檢測處理。在文獻《多雷達視頻融合系統設計》(西安電子科技大學碩士學位論文，2009)中提出了基于連通區域標記的同目標視頻聚類融合的方法，對多雷達視頻中心進行時空對準，在融合中心運用模式識別理論中聚類的思想，將同一目標在不同雷達下的視頻中心聚類，得到目標融合中心再送往跟蹤系統，但實際中目標位置與數量未知，且存在雜波等干擾，無法確認有效的目標融合中心。在文獻《基于互信息的低分辨率對海雷達視頻信號配準》(高技術通訊，2014，Vol.24，No.8，pp:800-806)中基于兩部對海雷達研究了視頻信號配準空間特性及其影響因素，分析了不同雷達之間目標回波包絡異同，提出了基于互信息的配準方法，并基于S波段和C波段實測數據進行了驗證，但該方法數據存儲量大，配準參數搜索耗時長。

發明內容

本發明針對同平臺多型雷達聯合目標檢測需求，提出一種異型雷達聯合判決目標檢測方法，在獲取多部雷達原始視頻數據后，分別采用高門限系數和低門限系數對每部雷達數據進行并行CFAR檢測，得到每部雷達高低門限檢測后數據，根據每部雷達距離分辨力和采樣單元大小確定距離檢測凝聚準則，對每部雷達高低門限檢測后數據進行距離凝聚，提取距離凝聚點跡，并根據距離點跡局部信雜/噪比和每部雷達的噪聲基底對點跡幅度進行歸一化；根據多部雷達距離測量誤差范圍對所有雷達低門限檢測凝聚點跡進行距離聚類，對滿足聯合判決準則的聚類結果進行基于歸一化幅度加權的距離點跡信息融合，并對多部雷達高門限檢測凝聚點跡進行合并，完成原始視頻級多雷達聯合目標檢測處理。

本發明的創新點主要有三點，一是基于多雷達原始視頻級數據進行聯合目標檢測處理，保留了多雷達數據的有用信息，提高了目標檢測概率；二是采用高低兩種門限，既保證多雷達回波中“全弱”目標的可靠檢測，也保證了“有強有弱”目標的檢測；三是對于每部雷達先分別進行距離向凝聚，提取距離點跡后再聯合檢測判決，避免了多雷達采樣率、分辨力、噪聲基底等不同而導致的無法直接融合處理的問題。

附圖說明

圖1是本發明一種異型雷達聯合判決目標檢測方法處理流程圖。

圖2是本發明實施例中仿真同平臺2部異型雷達數據采用的參數。

圖3是本發明實施例中仿真生成的雷達1原始視頻數據。

圖4是本發明實施例中仿真生成的雷達2原始視頻數據。

圖5是本發明實施例中雷達1單獨處理仿真數據的檢測結果統計圖。