RU2646857C1 - Способ селекции движущихся целей - Google Patents

Способ селекции движущихся целей Download PDF

Info

Publication number
RU2646857C1
RU2646857C1 RU2017103031A RU2017103031A RU2646857C1 RU 2646857 C1 RU2646857 C1 RU 2646857C1 RU 2017103031 A RU2017103031 A RU 2017103031A RU 2017103031 A RU2017103031 A RU 2017103031A RU 2646857 C1 RU2646857 C1 RU 2646857C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar frames
radar
spectrum
frames
width
Prior art date
Application number
RU2017103031A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Павлович Груздев
Дмитрий Валентинович Немтинов
Владимир Евгеньевич Семенчук
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела"
Priority to RU2017103031A priority Critical patent/RU2646857C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2646857C1 publication Critical patent/RU2646857C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях для детектирования движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности. Достигаемый технический результат - уменьшение вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей. Указанный результат достигается за счет того, что накапливают заданное количество радиолокационных кадров, находят в одних и тех же точках радиолокационных кадров амплитудные спектры функций яркости и вычисляют эффективную ширину, формируют результирующее яркостное изображение, размер которого равен размеру радиолокационных кадров, при этом в точках результирующего изображения устанавливают значение высокой или низкой яркости в зависимости от заданного порогового значения. 3 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях для детектирования движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности.
Уровень техники
Изобретение в наибольшей степени соответствует методам селекции движущихся целей, получившим название череспериодного вычитания сигналов (Бакулев П.А., Степин В.М. Методы и устройства селекции движущихся целей. - М.: Радио и связь, 1986 - 288 с.).
Известны способы детектирования движущихся целей путем нахождения разницы между текущим и предыдущим (предыдущими) радиолокационными кадрами и последующей пороговой обработки полученной разницы (Fukunaga K., Hostetler L. The Estimation of the Gradient of a Density Function, with Applications in Pattern Recognition. - IEEE Transactions on Information Theory (IEEE), vol. IT-21, NO. 1.01. 1975. - pp. 32-40).
Недостатком таких методов является то, что данные способы определяют величины вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей, которые неприемлемы для ряда приложений.
Известен также способ обработки сигналов на фоне сильных импульсных помех в приемном канале импульсно-доплеровских радиолокационных станций, включающий амплитудное ограничение, оптимальную фильтрацию и некогерентное накопление. При проведении некогерентного накопления после амплитудного детектирования в пределах скользящего окна анализа сигналы подвергают операциям в следующем порядке: первое взвешивание в соответствии с законом определения весовых коэффициентов, который обратно пропорционален закону, описывающему диаграмму направленности антенны; попарный отбор по минимуму из двух для взвешенных сигналов в смежных отводах скользящего окна; второе взвешивание с выходов отборов по минимуму из двух, при котором закон определения весовых коэффициентов прямо пропорционален квадрату закона, описывающего диаграмму направленности антенны (Патент RU 2334247, опубл. 20.09.2008).
Недостатком известного технического решения является то, что при его реализации используется дорогая когерентно-импульсная РЛС. Одним из наиболее существенных недостатков таких РЛС является наличие «слепых скоростей». Этот недостаток проявляется в том, что цели, движущиеся со скоростями, кратными скорости следования зондирующих импульсов, или движущиеся по тангенциальной траектории вокруг РЛС, не могут быть обнаружены.
Известен способ селекции движущихся целей, выбранный за прототип, в котором находят разницу между текущим и предыдущим радиолокационными кадрами, усредняют несколько предыдущих радиолокационных кадров, полученный разностный радиолокационный кадр делят на области заданного размера и в образованных областях итеративно определяют точки максимальной плотности яркостных отметок в кадре по определенной формуле (Патент RU 2537696, опубл 10.01.15).
Недостатком этого способа является низкая помехоустойчивость, например, к изменениям яркости фона от кадра к кадру, что ведет к недостаточно высокой вероятности обнаружения и недостаточно низкой вероятности пропуска цели.
Сущность изобретения
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании способа селекции движущихся целей, позволяющего с высокой вероятностью выделять движущиеся цели по данным как от когерентно-импульсных, так и от некогерентно-импульсных РЛС.
Технический результат, достигаемый с помощью предложенного решения, заключается в уменьшении вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей.
Технический результат достигается тем, в способе селекции движущихся целей, включающем обработку кадров и формирование изображения, согласно предложенному решению накапливают заданное количество радиолокационных кадров, находят в одних и тех же точках радиолокационных кадров амплитудные спектры функций яркости и вычисляют эффективную ширину Δƒ полученных амплитудных спектров по формуле:
Figure 00000001
где: ƒi - амплитудный спектр,
ƒmax - максимальное значение амплитудного спектра,
N - количество накопленных радиолокационных кадров,
затем формируют результирующее яркостное изображение, размер которого равен размеру радиолокационных кадров, при этом в точках результирующего изображения устанавливают значение высокой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра равна или превышает наперед заданное пороговое значение, или устанавливают значение низкой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра меньше наперед заданного порогового значения.
Краткое описание изображений
На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа, на фиг. 2 приведен один из радиолокационных кадров, полученный от радиолокационной станции, на фиг. 3 приведен результат детектирования движущей цели (показаны точки, в которых ширина спектра превышает заданную пороговую величину).
Подробное описание изобретения
Устройство для реализации способа состоит из первого оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 1, процессора 2 быстрого преобразования Фурье (БПФ), блока 3 (ВШП), содержащего вычислитель ширины спектра и пороговое устройство, и второго ОЗУ 4. ОЗУ 1 и ОЗУ 4 реализованы на SRM 20100 LMT, а БПФ и ВШП реализованы на сигнальных процессорах ADSP 2105.
Способ осуществляется следующим образом.
Радиолокационный кадр накапливается в течение периода обзора в первом оперативном запоминающем устройстве 1, которое организовано в виде кольцевого буфера. Заданное количество следующих друг за другом радиолокационных кадров помещается в ОЗУ 1. Процессор 2 быстрого преобразования Фурье выбирает в соответствующих точках значения функции яркости из ОЗУ 1 и вычисляет амплитудный спектр, отсчеты которого поступают на блок 3, содержащий вычислитель ширины спектра и пороговое устройство. Ширину спектра вычисляются по формуле:
Figure 00000002
В точках результирующего изображения устанавливают значение высокой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра равна или превышает наперед заданное пороговое значение, или устанавливают значение низкой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра меньше наперед заданного порогового значения. Результат сравнения ширины спектра с заданным порогом масштабируется и сохраняется во втором ОЗУ 4, в котором формируется сегментированное изображение (фиг. 3), яркие отметки на котором обозначают найденные движущие цели.

Claims (6)

  1. Способ селекции движущихся целей, включающий обработку кадров и формирование изображения, отличающийся тем, что накапливают заданное количество радиолокационных кадров, находят в одних и тех же точках радиолокационных кадров амплитудные спектры функций яркости и вычисляют эффективную ширину Δƒ полученных амплитудных спектров по формуле:
  2. Figure 00000003
  3. где: ƒ1 - амплитудный спектр,
  4. ƒmax - максимальное значение амплитудного спектра,
  5. N - количество накопленных радиолокационных кадров,
  6. затем формируют результирующее яркостное изображение, размер которого равен размеру радиолокационных кадров, при этом в точках результирующего изображения устанавливают значение высокой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра равна или превышает наперед заданное пороговое значение, или устанавливают значение низкой яркости, если в соответствующей точке радиолокационных кадров ширина спектра меньше наперед заданного порогового значения.
RU2017103031A 2017-01-30 2017-01-30 Способ селекции движущихся целей RU2646857C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103031A RU2646857C1 (ru) 2017-01-30 2017-01-30 Способ селекции движущихся целей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103031A RU2646857C1 (ru) 2017-01-30 2017-01-30 Способ селекции движущихся целей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2646857C1 true RU2646857C1 (ru) 2018-03-12

Family

ID=61627529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103031A RU2646857C1 (ru) 2017-01-30 2017-01-30 Способ селекции движущихся целей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646857C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730182C1 (ru) * 2019-08-19 2020-08-19 Иван Васильевич Колбаско Способ многообзорного накопления сигнала в рлс при обнаружении воздушных целей в импульсно-доплеровском режиме

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4809002A (en) * 1984-02-14 1989-02-28 Nec Corporation Moving target indicator
RU2084920C1 (ru) * 1994-01-26 1997-07-20 Николай Александрович Сазонов Способ селекции движущихся наземных целей
RU2308055C2 (ru) * 2005-08-22 2007-10-10 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Способ формирования изображения контура морского судна по радиолокационным наблюдениям
US7903024B2 (en) * 2007-10-25 2011-03-08 Lockheed Martin Corporation Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems
DE102011016337A1 (de) * 2011-04-07 2012-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von mit Clutter überlagerten bewegten Objekten mit Radar oder Sonar
RU2538187C1 (ru) * 2013-07-09 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Горизонт" Наземный малогабаритный транспортный комплекс для освещения прибрежной обстановки
RU2537696C1 (ru) * 2013-09-12 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела" Способ селекции движущихся целей

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4809002A (en) * 1984-02-14 1989-02-28 Nec Corporation Moving target indicator
RU2084920C1 (ru) * 1994-01-26 1997-07-20 Николай Александрович Сазонов Способ селекции движущихся наземных целей
RU2308055C2 (ru) * 2005-08-22 2007-10-10 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Способ формирования изображения контура морского судна по радиолокационным наблюдениям
US7903024B2 (en) * 2007-10-25 2011-03-08 Lockheed Martin Corporation Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems
DE102011016337A1 (de) * 2011-04-07 2012-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von mit Clutter überlagerten bewegten Objekten mit Radar oder Sonar
RU2538187C1 (ru) * 2013-07-09 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Горизонт" Наземный малогабаритный транспортный комплекс для освещения прибрежной обстановки
RU2537696C1 (ru) * 2013-09-12 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела" Способ селекции движущихся целей

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730182C1 (ru) * 2019-08-19 2020-08-19 Иван Васильевич Колбаско Способ многообзорного накопления сигнала в рлс при обнаружении воздушных целей в импульсно-доплеровском режиме

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107861107B (zh) 一种适用于连续波雷达的双门限cfar与点迹凝聚方法
Brunzell Detection of shallowly buried objects using impulse radar
CN104569948B (zh) 海杂波背景下子带自适应glrt‑ltd检测方法
CN108490410B (zh) 一种两坐标雷达对海目标联合检测跟踪方法
CN109633633B (zh) 一种基于分段分类增强处理的生命信号增强方法
US20130201054A1 (en) Knowledge Aided Detector
US7990311B2 (en) Adaptive clutter filter for maritime surface search radar
CN108304781B (zh) 一种面阵盖革apd激光成像雷达图像预处理方法
CN107507209B (zh) 极化sar图像的素描图提取方法
KR101109150B1 (ko) 계산량을 향상시킨 순차통계 일정 오경보율 검파방법
CN107462873A (zh) 一种雷达干扰快速识别方法
CN102346910B (zh) 一种基于单帧红外图像的点目标的实时检测方法
CN107678019A (zh) 基于ca‑cfar的雷达信号多目标检测方法及装置
CN101482969B (zh) 基于同质点计算的sar图像去斑方法
CN107942324B (zh) 基于多普勒引导的多帧联合小目标双重检测方法
CN107271973A (zh) 韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法
CN108872961B (zh) 基于低门限的雷达微弱目标检测方法
CN111707998B (zh) 一种基于连通区域特征的海面漂浮小目标检测方法
CN110398722A (zh) 基于随机矩阵有限谱的扩展目标回波检测方法
KR102011959B1 (ko) 펄스 압축 과정에서 간섭신호를 탐지하는 레이더 수신신호 처리 방법 및 그를 위한 장치
CN105866748B (zh) 一种基于检测先验的固定窗长恒虚警检测方法
RU2646857C1 (ru) Способ селекции движущихся целей
Vu et al. Stability in SAR change detection results using bivariate Rayleigh distribution for statistical hypothesis test
CN109391812B (zh) 一种基于dvb-s信号的循环平稳检测和相关检测联合检测方法
CN108718223B (zh) 一种非合作信号的盲频谱感知方法