基于元數(shù)據(jù)的雷達目標檢測和跟蹤研究.pdf

1、防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)是軍民應用領(lǐng)域中一個重要的系統(tǒng)，對人類的生活和國家安全有著深刻的影響。特別是軍用情報雷達面臨著許多威脅，存在著一些尚未解決的難題，典型的難題是“弱小”目標的檢測和機動目標的跟蹤。防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)作為一個信息融合系統(tǒng)，同其它的融合系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中的服務(wù)沒有進行有效的管理、服務(wù)中的算法性能需進一步提升、巨量數(shù)據(jù)無法在不同層次之間共享。相關(guān)研究表明，元數(shù)據(jù)可對服務(wù)進行有效的管理，可對數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享。目前，元數(shù)據(jù)與防空雷達

2、預警監(jiān)視系統(tǒng)相融合的研究相對較少。本論文結(jié)合國家自然科學基金、國際合作項目和軍內(nèi)合作項目，研究了元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合模型，并針對雷達目標檢測和目標跟蹤算法進行研究，提出了基于元數(shù)據(jù)的新算法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合模型。在防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)中，服務(wù)是最基本的單元。從服務(wù)外部出發(fā)，提出了元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合框架，以及根據(jù)語義相似度的服務(wù)重組。從服務(wù)內(nèi)部出發(fā)，提出

3、元數(shù)據(jù)與算法的兩種融合方式，即邏輯運算和概率運算方式，提高相應算法的性能。元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合框架，以及元數(shù)據(jù)與算法融合方式構(gòu)成了元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合模型。⑵針對“弱小”目標，根據(jù)元數(shù)據(jù)與算法的邏輯運算融合方式，提出元數(shù)據(jù)與常規(guī)目標檢測算法相融合的新算法。在本論文中，首先降低目標檢測門限，然后利用回波信號的7種處理前或處理后的特征，建立檢測元數(shù)據(jù)，并進行邏輯值化。元數(shù)據(jù)的邏輯值與常規(guī)目標檢測結(jié)果的邏輯值進行邏

4、輯與運算，去除虛警點，使雷達對“弱小”目標的檢測概率平均提高10％左右。本文的方法是檢測前跟蹤算法（TBD）的擴展，TBD算法采用航跡形成的方法去除雜波點，而本文采用目標回波特征，進行雜波點跡抑制。⑶針對交叉或機動飛行目標，根據(jù)元數(shù)據(jù)與算法的概率運算融合方式，提出元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法相融合的新算法。對于機動目標，將觀測誤差看成目標的真實機動，構(gòu)建新的目標機動位置模型。依據(jù)此模型計算航跡元數(shù)據(jù)的機動位置值。在本論文中，利用4種航跡運動特性

5、和點跡回波特征，建立航跡元數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)出現(xiàn)模糊時，選擇航跡元數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)概率總和最大的配對組，避免出現(xiàn)關(guān)聯(lián)錯誤，從而提高數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法的正確率，實現(xiàn)對飛行目標連續(xù)正確的跟蹤。論文運用某次實際的機動飛行表演數(shù)據(jù)對算法進行了驗證。本文的方法是特征輔助數(shù)據(jù)互聯(lián)算法的擴展，特征輔助數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法主要考慮幅度、多普勒頻移、極化、圖像等方面，而本文主要考慮是從回波信號多特征的綜合輔助。⑷根據(jù)元數(shù)據(jù)與防空雷達預警監(jiān)視系統(tǒng)的融合框架，開發(fā)基于元數(shù)據(jù)的原型