[發(fā)明專利]一種目標檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114706067A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 王強;薛斌;李衛(wèi);劉炯;吳廣恩;翟樂育;解云虹;張長青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S13/50
• 分類號: G01S13/50;G01S7/41
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張倩

本申請實施例公開了一種目標檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質(zhì)，依據(jù)設置的機載有源發(fā)射子陣列，獲取待檢測單元的單幀三維回波數(shù)據(jù)。對單幀三維回波數(shù)據(jù)進行匹配重組，得到多幀二維回波數(shù)據(jù)。對多幀二維回波數(shù)據(jù)進行聯(lián)合稀疏空時分析，確定出多幀二維回波數(shù)據(jù)中包含的雜波信息，從多幀二維回波數(shù)據(jù)中濾除雜波信息，便可以得到待檢測單元對應的目標信號。通過設置發(fā)射子陣列獲取單幀三維回波數(shù)據(jù)，并且對單幀三維回波數(shù)據(jù)進行匹配重組，可以得到多幀二維回波數(shù)據(jù)，有效解決了嚴重非均勻雜波環(huán)境下獨立同分布訓練樣本顯著匱乏所造成的系統(tǒng)性能惡化問題。采用聯(lián)合稀疏空時分析的方式，實現(xiàn)對待檢測單元的有效檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及雷達檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種目標檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

機載雷達對地雜波背景下運動目標檢測是國內(nèi)外研究的熱點問題。當雷達下視檢測低空、慢速、弱小目標時，由于雜波內(nèi)部運動、離散點干擾、地理環(huán)境起伏變化等因素的相互交織作用，使得地雜波呈現(xiàn)出明顯的非均勻性，進而造成雜波抑制所需的獨立同分布(Independent and Identically Distributed，IID)訓練樣本數(shù)量大幅減少，目標檢測性能受到限制。傳統(tǒng)動目標顯示(Moving Target Indication，MTI)、動目標檢測(MovingTarget Detection，MTD)以及脈沖多普勒(Pulse Doppler，PD)雷達技術(shù)主要用來處理相對靜止雜波，對于帶有運動性的雜波難以實施有效對抗。

機載雷達向下探測運動目標過程中接收的雜波數(shù)據(jù)具有一定的空時耦合性。經(jīng)典統(tǒng)計空時自適應處理(Space-time Adaptive Processing，STAP)技術(shù)通過獲取不同空域通道與不同時域脈沖的空時二維回波數(shù)據(jù)，借助似然比檢測方法，采用目標所處待檢測單元周圍的一定數(shù)量的訓練樣本，有效估計出雜波協(xié)方差矩陣(Clutter Covariance Matrix，CCM)，進而計算空時二維濾波權(quán)值，實現(xiàn)雜波抑制與目標檢測。

對于經(jīng)典統(tǒng)計STAP技術(shù)而言，性能的優(yōu)劣主要取決于CCM估計的精準度。依據(jù)RMB(Reed-Mallett-Brennan)準則要求，同最優(yōu)檢測性能相比，為獲得近似最優(yōu)性能(CCM估計誤差所引起的性能損失低于3dB)，用于估計CCM的訓練樣本需滿足IID條件且IID訓練樣本數(shù)至少為系統(tǒng)自由度的2倍。

若機載雷達處在地理環(huán)境散射特性不變的均勻雜波背景下，這一條件可以較好滿足。然而，在現(xiàn)實戰(zhàn)場環(huán)境中，機載雷達往往面臨著平原、山地、湖泊、城鄉(xiāng)等地形地貌的變化，同時會受到地物的內(nèi)部運動、地形邊界、天氣等因素的影響，使得地雜波呈現(xiàn)出一定的非均勻性。更為重要的是現(xiàn)實戰(zhàn)場環(huán)境復雜多變，機載雷達還將遭遇大量的人為強散射目標(高橋、樓宇等)、人為電磁干擾、非關(guān)心的各類運動目標等多方挑戰(zhàn)，進而造成機載雷達下視檢測場景中的雜波具有多變性與時變性，地雜波的非均勻性將變得尤為嚴重，致使訓練樣本數(shù)據(jù)與待檢測單元數(shù)據(jù)很難維持IID關(guān)系。IID樣本極度匱乏，進一步加劇了上述處理方法的處理難度，STAP雜波抑制與目標檢測性能的惡化程度也將隨之加重。

可見，如何解決嚴重非均勻雜波環(huán)境下IID訓練樣本極度匱乏所造成的低慢小目標檢測性能受損的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種目標檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質(zhì)，可以解決嚴重非均勻雜波環(huán)境下IID訓練樣本極度匱乏所造成的低慢小目標檢測性能受損的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供一種目標檢測方法，包括：

依據(jù)設置的機載有源發(fā)射子陣列，獲取待檢測單元的單幀三維回波數(shù)據(jù)；

對所述單幀三維回波數(shù)據(jù)進行匹配重組，得到多幀二維回波數(shù)據(jù)；

對所述多幀二維回波數(shù)據(jù)進行聯(lián)合稀疏空時分析，以確定出所述多幀二維回波數(shù)據(jù)中包含的雜波信息；