低海况下多姿态海上目标特征分析

海上目标种类繁多,单体结构复杂,目标特性动态范围较大,具有较强的时变性。从目标特性出发,特征化表征海面与目标的物理差异是解决海上目标检测的有效途径。本文以此为背景,利用X波段雷达开展海上多姿态目标数据采集试验,在低海况下,分析多种姿态目标的时空相关性以及时域、频域、时频域上的统计特征,并定义差异系数对统计特征进行差异性分析。经大量实测数据验证表明,在低海况下,目标与海杂波的时空相关性、统计特征差异较大,具有较强的可分性;不同姿态目标之间同一种统计特征差异系数均在0~0.1之间,具有较小差异性,并无可分性。这些结论对于海上目标特性数据采集试验以及目标识别方法优化设计具有重要意义。

基于实测数据的海杂波与海面小目标特征分析

目标特性是雷达目标检测识别等精细化处理的基础。设计检测器主要是设计1个检测统计量,使之在有无目标时有尽可能大的差别。经典的检测主要用幅度特性、相关性等。利用X波段雷达2~5级海况下航道浮标实测数据,分别对比分析海况连续变化下海杂波和海面小目标的时间相关性、空间相关性、相对平均幅度(Relative Average Amplitude,RAA)、相对多普勒峰高(Relative Doppler Peak Height,RDPH)和相对多普勒向量熵(Relative Vector Entropy,RVE)5种特征的变化情况。大量实测数据验证表明,随着海况等级增加,海杂波与海面小目标的时空强相关数值逐渐变小:2~5级海况下,RAA具有较好的可区分性;2~3级海况下,RDPH据有较好的可区分性,4~5级海况下区分效果不理想;5级海况下,RVE的具有较好的可分效果。结论对于海杂波背景下雷达目标特征检测方法优化设计具有重要意义。

雷达对海探测试验与目标特性数据获取——海上目标双极化多海况散射特性数据集

海上目标检测识别受制于海上目标及海杂波环境特性,基于实测数据认知海上目标的本质特征有利于推进目标检测识别技术进步。针对海上目标散射特性数据不足的问题,升级“雷达对海探测数据共享计划(SDRDSP)”,扩展雷达目标观测的物理维度、提升雷达及辅助数据采集能力,获取不同极化、海况下的海上目标及环境数据,构建海上目标双极化多海况散射特性数据集,并分析其统计分布特性、时间与空间相关性和多普勒谱特性,为数据使用提供支持。后续将推进海上目标类型与数量的持续积累,为海上目标检测识别性能提升和智能化发展提供数据支持。

岸基对海雷达STC曲线设计与性能对比

雷达对海探测过程中,近程海杂波回波功率大,严重影响雷达接收机工作和后续信号处理,为了平衡雷达接收机的增益和灵敏度,需要合理设计灵敏度时间控制(STC)曲线。介绍了利用GARCH模型、多项式函数、雷达距离方程和指数函数的四种STC设计曲线方法,采用高、低两种海况下实测数据对四种STC曲线的近程海杂波抑制性能进行了对比分析。实验结果表明,在高、低两种海况下,雷达距离方程形式的STC曲线抑制海杂波性能显著;GARCH模型建模的STC曲线适用于低海况下;多项式形式和指数形式的STC曲线在不同海况下效果接近。