[發明專利]一種融合海洋環境的雷達目標特征模板生成方法

在審

• 申請號: 202210083204.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114442063A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 鮑鵬飛;李棟;許金鑫;崔威威;吳鑫
• 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: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/40;G01S13/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種融合海洋環境的雷達目標特征模板生成方法，提供一種雷達目標特征模板生成方法，其中包括：首先匯集多源環境和雷達目標數據，清洗處理形成原始素材庫；然后構建海洋環境的時空特征網格模型，提取、表達不同海洋環境的特征；利用雷達目標數據提取雷達目標一維像、調制譜特征；進一步利用目標的位置和時間信息，將目標特征信息與海洋環境特征網絡進行時空關聯匹配，將環境特征信息納入目標特征信息中，形成海洋目標基礎特征模板；最后對基礎特征模板進行統計整編、校驗去重等特性處理后形成精煉目標特征模板庫。

技術領域

本發明應用于雷達目標識別領域。

技術背景

海洋環境信息多種多樣，涉及空中(云層、能見度、天氣和風、溫、濕、壓等)、海面(風、浪、流、潮和溫、濕、壓、降水、輻射及臺風、龍卷、海冰、風暴潮等)、水體(溫、鹽、深、流、密、壓、色、濁、光和內波、躍層、環流、聲速、噪聲等)、海底(地形、地貌、底質、地層等)和重磁場(重力、地磁、電磁)等多維、多種類不同海洋要素，對雷達目標探測影響巨大。受海洋環境環境的影響，不同海洋環境條件下雷達目標特征信息可能存在一定的差別。因此需要對環境和目標數據進行匯集整編，形成統一的關聯數據模型，基于環境和雷達目標數據進行特征提取，進一步泛化抽象得到目標特征模板。對海洋環境數據和目標數據進行建模、處理，實現環境目標高質存儲、處理和利用，是海上目標信息處理的基礎、共性問題。

目前，針對水面或低空目標，利用目標一維距離像和微多普勒的特性可進行目標識別是雷達目標識別的重要手段。文獻“Chen,V.C.雷達中的微多普勒效應[M].電子工業出版社,2013:92-108”中研究了目標微多普勒特性，但是復雜海洋環境下的目標微動特征有效性、復雜性有待精細分析。“基于多視角下一維像決策層融合的雷達目標識別方法，CN106597406B，2016-12-02”公開了一種多視角一維像下雷達目標識別方法，但是模板和識別尚未考慮到海洋環境的影響，復雜海洋環境下一維像特征提取也缺少研究和解決方法。從目標雷達數據中提取的一維距離像、微多普勒特征，進一步整編處理形成不同姿態角的模板數據已成為目標識別過程中重要一環，海洋環境會對目標識別造成一定的干擾，雷達目標特征模板的生成方法有待進一步完善與改進。同時，由于海洋環境的多樣性、多變性和復雜性，給環境模型與目標特征模型融合帶來挑戰。因此，將環境因素納入目標特征模板生成和目標識別的過程，減小不同環境對目標的識別的影響，進而為識別能力提升提供數據支撐，是現有技術中存在的難題。

發明內容

針對復雜海洋環境給以目標寬帶一維像、窄帶調制譜為代表的目標特征模板生成帶來的問題，本發明提出了一種融合海洋環境的雷達目標特征模板生成方法,通過匯集環境數據和目標數據，整編處理，標準化存儲，并利將海洋環境信息作為重要參數，構建環境特征模型，進行環境特征與目標的關聯處理，形成目標特征模板庫，對目標識別有借鑒參考意義。

實現本發明目的的技術方案包括：

步驟1：匯集多源環境和雷達目標數據，清洗處理形成原始素材庫；

包括：匯集多源環境和雷達目標數據，形成原始素材庫；對原始素材庫中的多源原始數據進行清洗，形成素材庫；所述清洗過程包括質量控制、格式轉換、標準化等步驟；

步驟2：對雷達目標進行特征提取，得到特征信息；所述特征信息包括目標一維像，調制譜；對環境信息進行特征提取，構建海洋環境的時空特征網絡模型，計算環境特征值；

步驟3：環境特征和目標特征的關聯處理：利用目標的位置和時間信息，將目標特征信息與海洋環境特征網絡進行時空關聯匹配，得到目標特征信息的海洋環境特征值，將環境特征信息納入目標特征信息中，形成海洋目標特征數據；

步驟4：海洋目標特征數據經過統計整編、校驗去重等特性處理得到特征模板，形成目標特征模板庫。