RU2324201C2 - Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов - Google Patents
Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324201C2 RU2324201C2 RU2006115013/09A RU2006115013A RU2324201C2 RU 2324201 C2 RU2324201 C2 RU 2324201C2 RU 2006115013/09 A RU2006115013/09 A RU 2006115013/09A RU 2006115013 A RU2006115013 A RU 2006115013A RU 2324201 C2 RU2324201 C2 RU 2324201C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- classifier
- output
- radar
- level
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для распознавания воздушных объектов (ВО) в "просветных" РЛС наземно-космического базирования. Достигаемым техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение количества распознаваемых классов ВО при повышении вероятности правильного распознавания. Поставленная цель достигается за счет того, что в известное устройство, содержащее блок обработки радиолокационной информации БО 1, формирователь доплеровских портретов ФДП 2, классификаторы первого и второго уровней КПУ 3 и КГТУ 4 и блок эталонных доплеровских портретов ЭДП 5, введены вычислитель вертикальной составляющей скорости ВСС 6, вычислитель трассовой скорости ВТС 7 и параметрический классификатор ПК 8 с соответствующими связями. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для распознавания воздушных объектов (ВО) в "просветных" [1] радиолокационных станциях (РЛС) наземно-космического базирования (НКБ).
Известны устройства, решающие задачу распознавания объектов по радиолокационным сигналам [2, 3], однако они требуют значительных временных затрат, что не позволяет использовать их при работе РЛС в режиме реального времени.
Наиболее близким по своей технической сущности и техническому исполнению является устройство распознавания [4], используемое в "просветной" РЛС наземного базирования и принятое за прототип. Это устройство содержит блок обработки радиолокационной информации, формирователь доплеровских портретов (ДП), классификаторы первого и второго уровней и блок эталонных ДП. В основе работы устройства-прототипа лежит сопоставление информации о распознаваемом ВО с априорной информацией о классах ВО. В качестве такой информации используется огибающая доплеровского спектра сигнала, из которой формируется ДП ВО.
Недостатком прототипа является сравнительно небольшое количество распознаваемых классов ВО (ракета, вертолет, истребитель, транспортный самолет) при низкой вероятности правильного распознавания (0,43-0,74).
При работе "просветной" РЛС НКБ возникает задача распознавания большего числа классов ВО, таких как ракета, вертолет, истребитель, транспортный самолет, баллистическая ракета, части баллистической ракеты.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение количества распознаваемых классов ВО при повышении вероятности правильного распознавания.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство-прототип, содержащее блок обработки радиолокационной информации, формирователь ДП, классификаторы первого и второго уровней и блок эталонных ДП, введены вычислитель вертикальной составляющей скорости объекта, вычислитель его трассовой скорости и параметрический классификатор с соответствующими связями.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства со следующими обозначениями:
1 - блок обработки радиолокационной информации (БО);
2 - формирователь доплеровских портретов (ФДП);
3 - классификатор первого уровня (КПУ);
4 - классификатор второго уровня (КВУ);
5 - блок эталонных доплеровских портретов (ЭДП);
6 - вычислитель вертикальной составляющей скорости (ВСС);
7 - вычислитель трассовой скорости (ВТС);
8 - параметрический классификатор (ПК).
Предлагаемое устройство состоит из последовательно соединенных блока обработки радиолокационной информации БО 1, формирователя доплеровских портретов ФДП 2, классификаторов первого и второго уровней КПУ 3 и КВУ 4, а также блока эталонных доплеровских портретов ЭДП 5 и последовательно соединенных вычислителя вертикальной оставляющей скорости ВСС 6, вычислителя трассовой скорости ВТС 7 и параметрического классификатора ПК 8, причем второй выход БО 1 соединен со входом вычислителя ВСС 6 и вторым входом ПК 8, третий выход БО 1 - со вторым входом ВТС 7, выход блока ЭДП 5 - со вторым входом КПУ 3, три выхода которого соединены с тремя входами КВУ 4, четвертый вход которого соединен с выходом ПК 8, а выход является выходом устройства.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При обработке сигнала, полученного с приемника РЛС, БО 1 измеряет частоту Доплера и амплитуду сигнала, а также скорость ВО по координатам х и у (Vx, Vy) и его высоту Н.
На основании данных, полученных с БО 1 (частота Доплера и амплитуда сигнала), ФДП 2 формирует доплеровский портрет ВО, в котором с шагом по частоте 1 Гц определяется амплитуда ДП в заданном диапазоне частот.
Информация о ДП ВО поступает на первый вход КПУ 3, а на его второй вход поступает информация с блока ЭДП 5 об эталонных ДП. В КПУ 3 имеются 3 непараметрических классификатора, каждый из которых, сравнивая поступающую информацию, использует свой признак распознавания. В качестве признаков выбраны коэффициент взаимной корреляции между ДП ВО и эталонными ДП, геометрическая близость между ними и среднее значение нормированной амплитуды ДП ВО в заданном частотном диапазоне.
Данные по высоте ВО со второго выхода БО 1 поступают на вход вычислителя ВСС 6 и второй вход ПК 8.
Вычислитель ВСС 6 по формуле
определяет значение вертикальной составляющей скорости VHi, которое подается на первый вход ВТС 7, на второй вход которого с третьего выхода БО 1 поступают значения горизонтальных составляющих скоростей Vx, Vy.
В ВТС 7 вычисляется значение трассовой скорости ВО по формуле
которое подается на первый вход ПК 8.
По значениям высоты Н и трассовой скорости VTi ПК 8 осуществляет предварительную параметрическую классификацию ВО по априорно известным параметрам движения распознаваемых объектов.
Результаты, полученные в КПУ 3 и ПК 8, поступают на КВУ 4, где применяется корректор по большинству, использующий алгоритм голосования [5], после чего принимается решение о принадлежности ВО к определенному классу.
Как показали модельные эксперименты, вероятность распознавания шести различных классов ВО в предложенном устройстве составила 0,84-0,9 при соотношении уровней сигнала к шуму не менее 30 дБ. При этом для различных классов ВО были приняты ограничения [5] по высоте Н и трассовой скорости VТ, указанные в таблице 1.
Таблица 1. | ||
Класс ВО | Н (км) | VT (м/с) |
Вертолет | <5 | <100 |
Ракета | <5 | >100 |
Транспортный самолет | >10, <20 | >100, <400 |
Истребитель | >5, <15 | >100, <500 |
Баллистическая ракета | >20 | >500 |
Части баллистической ракеты | >20 | >500 |
Таким образом, введение в прототип вычислителя ВСС 6, ВТС 7 и ПК 8 с соответствующими связями позволило учесть высоту и трассовую скорость ВО, что привело к увеличению количества распознаваемых классов ВО при повышении вероятности правильного распознавания.
Источники информации
1. Бляхман А.Б., Рунова И.А. Радиотехника и электроника, 2001, т.46, №4, с.424.
2. Матюгин С.Н., Односевцев В.А. Распознавание радиотелеграфных сигналов КВ-диапазона. Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. Н.Новгород, 2-4 июля 2002, изд-во ТАЛАМ, Н.Новгород, 2002, с.169.
3. Саблин В.Н., Чапурский В.В., Шейко А.П. Нейросетевое распознавание спектральных портретов воздушных объектов при наблюдении методом теневого инверсного радиолокационного синтезирования апертуры. Радиотехника и электроника, 2004, том 49, №2, с.184-195.
4. Бляхман А.Б., Матюгин С.Н. Распознавание воздушных объектов при радиолокации на просвет. Радиотехника и электроника, 2001, том 46, №11, с.1356-1360.
5. Ширман А.Д., Горшков С.А., Лещенко С.П. и др. Методы радиолокационного распознавания и их моделирование. Зарубежная радиоэлектроника, 1996, №11, с.3-63.
Claims (1)
- Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов (ВО), состоящее из последовательно соединенных блока обработки радиолокационной информации (РЛИ), полученной с приемника радиолокационной станции, формирователя доплеровских портретов (ДП) распознаваемых ВО, классификатора первого уровня и классификатора второго уровня, а также из блока эталонных ДП, выход которого соединен с вторым входом классификатора первого уровня, три выхода которого в соответствии с распознаваемыми признаками ВО соединены с соответствующими тремя входами классификатора второго уровня, выход которого является выходом устройства, при этом блок обработки РЛИ предназначен для измерения частоты Доплера и амплитуды сигнала для формирователя ДП, а также для измерения скорости и высоты распознаваемых ВО, классификатор первого уровня предназначен для сравнения получаемой информации в соответствии с признаками распознавания - коэффициентом взаимной корреляции между сформированными и эталонными ДП ВО, геометрической близости между ними, средним значением нормированной амплитуды ДП ВО в заданном частотном диапазоне, классификатор второго уровня предназначен для коррекции полученной информации по большинству признаков распознаваемых ВО и принятия решения о принадлежности ВО к определенному классу, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные вычислитель вертикальной составляющей скорости ВО, вычислитель трассовой скорости ВО и параметрический классификатор, предназначенный для предварительной классификации ВО по априорно известным параметрам движения распознаваемых ВО, выход которого соединен с четвертым входом классификатора второго уровня, второй выход блока обработки РЛИ, являющийся выходом данных о высоте ВО, соединен с входом вычислителя вертикальной составляющей скорости ВО и вторым входом параметрического классификатора, третий выход блока обработки РЛИ, являющийся выходом значений горизонтальных составляющих скоростей ВО, соединен с вторым входом вычислителя трассовой скорости ВО.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006115013/09A RU2324201C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006115013/09A RU2324201C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006115013A RU2006115013A (ru) | 2007-12-27 |
RU2324201C2 true RU2324201C2 (ru) | 2008-05-10 |
Family
ID=39018207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006115013/09A RU2324201C2 (ru) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2324201C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513041C2 (ru) * | 2012-05-24 | 2014-04-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Устройство идентификации воздушных объектов по структуре дальностного портрета |
RU2534217C1 (ru) * | 2013-08-28 | 2014-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Смоленский научно-инновационный центр радиоэлектронных систем "Завант" | Радиолокационный способ обнаружения малозаметных беспилотных летательных аппаратов |
RU2570111C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-12-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Устройство радиолокационного распознавания воздушно-космических объектов |
RU2667516C1 (ru) * | 2017-10-23 | 2018-09-21 | Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") | Способ распознавания радиолокационных объектов |
-
2006
- 2006-05-02 RU RU2006115013/09A patent/RU2324201C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЛЯХМАН А.Б., МАТЮГИН С.Н. Распознавание воздушных объектов при радиолокации на просвет. Радиотехника и электроника, 2001, т.46, №11, с.1356-1360. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513041C2 (ru) * | 2012-05-24 | 2014-04-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Устройство идентификации воздушных объектов по структуре дальностного портрета |
RU2534217C1 (ru) * | 2013-08-28 | 2014-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Смоленский научно-инновационный центр радиоэлектронных систем "Завант" | Радиолокационный способ обнаружения малозаметных беспилотных летательных аппаратов |
RU2570111C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-12-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Устройство радиолокационного распознавания воздушно-космических объектов |
RU2667516C1 (ru) * | 2017-10-23 | 2018-09-21 | Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") | Способ распознавания радиолокационных объектов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006115013A (ru) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104077601B (zh) | 一种利用不同类型信息进行目标综合识别的方法 | |
Zhao et al. | Classification of small UAVs based on auxiliary classifier Wasserstein GANs | |
RU2324201C2 (ru) | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов | |
CN101241181B (zh) | 非库属目标一维距离像判别方法 | |
CN104239901B (zh) | 基于模糊粒子群和目标分解的极化sar图像分类方法 | |
CN106483514B (zh) | 一种基于eemd和支持向量机的飞机运动模式识别方法 | |
CN108710114B (zh) | 基于bp神经网络多类分类的湍流目标探测方法 | |
Shi et al. | Objects detection of UAV for anti-UAV based on YOLOv4 | |
CN109685200B (zh) | 基于生成对抗网络的雾计算工业协议构建方法及构建系统 | |
Smith et al. | Template based micro-Doppler signature classification | |
RU2570111C1 (ru) | Устройство радиолокационного распознавания воздушно-космических объектов | |
CN112749761A (zh) | 基于注意力机制和循环神经网络的敌方作战意图识别方法及系统 | |
RU2324202C2 (ru) | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов | |
CN115657005A (zh) | 一种基于多普勒雷达多信息融合的无人机识别方法 | |
CN113640768B (zh) | 一种基于小波变换的低分辨雷达目标识别方法 | |
CN112686921B (zh) | 一种基于轨迹特征的多干扰无人机检测跟踪方法 | |
Wang et al. | Classification of space targets with micro-motion based on deep CNN | |
Naimeng et al. | Smoke detection for early forest fire in aerial photography based on GMM background and wavelet energy | |
Shubin et al. | Efficiency evaluation for radar signal processing on the basis of spectral-semantic model | |
Tang et al. | SAR deception jamming target recognition based on the shadow feature | |
RU82045U1 (ru) | Устройство нейросетевого распознавания целей по совокупности признаков | |
CN109543553A (zh) | 基于机器学习的低小慢目标的光电识别跟踪方法 | |
RU2453863C1 (ru) | Устройство радиолокационного распознавания воздушных объектов | |
CN108106500A (zh) | 一种基于多传感器的导弹目标类型识别方法 | |
RU2726189C1 (ru) | Устройство распознавания целей, не являющихся объектами разведки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |