灰色GM(1,1)模型在雷达寿命试验中的应用

介绍了灰色预测的基本原理和常用的GM(1,1)模型的建立及修正方法,并提出了其使用条件。最后通过具体实例,验证了该方法在雷达装备寿命试验数据处理中的可行性。     

雷达数据的多维可视化

针对气象雷达基数据的空间特征,划分其为雷达投影面空间和雷达立体空间,对这两种雷达空间构建点阵模型,为气象雷达信息的多维表达和分析算法提供模型支撑。结合研究区域的地表信息,调用可视化开发包(VTK)实现对点阵模型的可视化表达。在模型的支持下,集成地表信息的多维可视化表达不仅可以实现传统的二维雷达图像表达,还可以利用气象雷达体扫描数据实现三维表达,有利于气象人员直观地研究和分析雷达回波的结构特征。     

基于自适应Kalman滤波的改进RTQC算法

为对原始雷达数据进行空间配准,对原始的实时质量控制方法(real time quality control,RTQC)进行了研究.在传统的RTQC算法的基础上,加入Kalman滤波,用于对随机误差进行处理,得出雷达测量的固定误差.对Kalman算法进行改进,改进了传统的Kalman滤波算法,通过对量测噪声方差矩阵和模型噪声方差矩阵进行实时估计,减少了Kalman滤波对于方差矩阵先验知识的要求,提高了Kalman滤波的自适应性,并初步分析了算法的有效性.与实际数据的对比实验结果表明了该方法的有效性.     

基于小波分解与方位角平均HRRP的SVM目标识别方法

针对雷达目标高分辨距离像(HRRP)方位角敏感以及以此为特征时正确分类识别率不高的问题,提出一种小波分解与按一定范围方位角平均的综合处理方法,降低了HRRP的维数,减小了HRRP的方位敏感性,增强了HRRP的稳定性,提取了雷达目标的主要特征;研究了结合支持向量机(SVM)的雷达目标分类识别方法,并对两种飞机目标缩比模型的原始HRRP数据、小波分解与方位角平均综合处理HRRP数据进行了分类识别实验,结果表明,小波分解、方位角平均以及SVM相结合的方法能够显著提高雷达目标的正确分类识别率,且稳定性更高,证明了方法的有效性.     

多雷达数据处理(MRDP)

本文涉及空中交通管制 (ATC)自动化系统的多雷达数据处理。这项研究的主要工作是设计并实现了一种雷达数据融合加权系数的优化方法以及在输入数据为点迹和Kalman滤波航迹典型情况下 ,实现最优或次优融合的数据处理方案。     

基于红外相机和毫米波雷达融合的夜间行人检测

为了提升夜间环境行人检测的能力,使用红外相机和毫米波雷达进行信息融合.对两传感器数据进行时间配准并分别进行处理,利用改进YOLO算法处理红外图像得到目标类别特征,处理毫米波雷达数据获得目标的距离和速度特征,再建立空间对准模型对两传感器进行目标匹配,最后利用基于特征的融合算法完成夜间行人多模态信息输出.两传感器检测目标首次匹配之后,可以将类别信息反馈给雷达数据处理单元进行记录,当红外图像检测算法漏检时,利用雷达记录的信息补充输出类别特征.通过实验证明该融合算法提升了单一传感器行人检测成功率,在夜间场景具有良好的应用效果.     

杂波环境下雷达信号处理的SystemVue建模与仿真方法研究

对雷达信号处理的仿真建模方法进行研究,利用SystemVue仿真平台中专用的雷达模型库构建雷达系统仿真模型,并对杂波环境下的雷达信号处理过程进行雷达系统的建模与仿真实现。首先,分析雷达回波生成过程及雷达信号处理的基本原理;其次,研究雷达仿真模型库中目标模型、杂波/噪声模型、脉冲压缩模型、MTD模型、CFAR模型的功能作用及参数设置;最后,利用SystemVue仿真平台搭建杂波环境下雷达系统仿真模型,并基于矩阵类型的数据对雷达信号处理过程进行仿真。经过仿真,雷达系统模型的信号处理结果与理论相符,验证了该仿真模型的正确性。     

非平稳ARMA信号自校正滤波器及其应用

本文处理带白色观测噪声的非平稳ARMA信号估计问题.应用状态空间方法和现代时 间序列分析方法[1],基于ARMA新息模型,提出了非平稳ARMA信号自校正滤波器,推广了 Hagander和Wittenmafk的结果[2],并给出了在雷达跟踪系统和检测数据数字滤波方面的应 用.仿真结果说明了本文结果的实用性和有效性.     

旋翼无人机载SAR杠杆臂误差补偿算法

研究旋翼无人机作为合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的移动平台,为了提高机动灵活性,但是同样也会带来剧烈的飞行扰动.通常借助于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)实时获取雷达位置是常用的机载SAR运动补偿方法,但是GPS天线和雷达天线的安装位置在空间上并不重合,而二者之间的空间位置差被称为杠杆臂,杠杆臂的存在使得GPS测量结果并不能真实表征雷达天线位置,直接使用GPS测量结果将使得运动补偿出现偏差.提出的杠杆臂补偿方法,能够根据GPS测量结果实时解算雷达天线位置,从而使用更为准确的雷达运动参数补偿误差,获取高精度高质量的SAR图像.从旋翼无人机运动模型入手,分析了杠杆臂误差对成像的影响,并给出了依据GPs和姿态数据演算的雷达天线位置.最后,在仿真的基础上引入了实测的旋翼无人机的运动数据,验证了改迸算法的有效性.     

基于小波变换和LS-SVM的雷达故障诊断

根据雷达接收机信号特点,提出了将小波变换和最小二乘支持向量机相结合的雷达故障诊断新方法.首先,根据专家经验选取电路中恰当的测试点,运用小波变换对采样数据进行处理和特征提取,然后建立了雷达故障诊断模型.最后再运用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的基本原理和分类方法进行故障诊断,并在某型雷达接收机故障诊断中进行了实际应用研究.采样信号先经过小波降噪处理,以减少采样引人的误差,再进行小波分解提取能量系数作为雷达的故障特征向量,经归一化处理后,作为输入向量,经诊断模型输出后完成雷达接收机典型故障的诊断.MATLAB实例仿真结果表明,该方法有很好的分类能力,提高了雷达故障诊断的正确性和效率.     

Post-emplacement lava subsidence and the accuracy of ERS InSAR digital elevation models of volcanoes

Repeat-pass synthetic aperture radar interferometry (InSAR) using data acquired by the ERS platforms is an attractive method for acquiring topographic data of volcanoes. Caution is advised, however, when using this technique in regions covered by young, thick lava flows. In this study, the magnitude of post-emplacement subsidence associated with the 1991-93 lava flow at Mount Etna, Sicily, was measured using differential radar interferometric techniques, and it was found that the rates of subsidence are large enough to contribute a significant component to the measured phase shift, even in ERS data acquired on consecutive orbits. It demonstrates the detrimental effect that such phase shifts have on the accuracy of digital elevation models derived by repeat-pass radar interferometry.     

Evaluation of the concrete electromagnetics properties by using radar measurements in a context of building sustainability

In this paper, an inverse method to evaluate the dielectric values of concrete sample by using radar measurements in the context of the building security is presented. A numerical model of the experimental device is proposed and compared with the data measured. By using this numerical model, a convergent optimisation strategy using a Gauss-Newton method is given. This optimisation process is applied on simulated data and on several configurations using measurements.     

Tracking Airborne Targets Occasionally Hidden in the Blind Doppler

Gordon, N., and Ristic B., Tracking Airborne Targets Occasionally Hidden in the Blind Doppler, Digital Signal Processing12 (2002) 383–393The blind Doppler refers to the bands of Doppler frequency where targets are invisible due to rejection of ground clutter from the radar echoes. The paper describes an application of sequential Monte Carlo estimation (particle filtering) to the problem of tracking a target occasionally hidden in the blind Doppler regions. The limits of these regions represent hard edges on the probability distributions that can be fairly easily incorporated into the framework of the particle filter. Simulation results suggest a significant improvement in track continuity when this prior information of blind Doppler limits is exploited.     

多传感器雷达侦察信号分选新方法研究

由于许多盲源分离方法局限于平稳、非高斯且相互独立的源信号,而实际的雷达信号并不满足这些条件。文章针对现有新体制雷达所发射信号的非平稳性,采用平滑伪Wigner-Ville分布并结合联合对角化的方法,对所侦察到的非平稳雷达信号进行盲分离。从仿真结果可知,分离信号与源信号相关系数的绝对值均在0.99以上,并且误差均在允许的范围之内,这充分说明本文所用的方法在一定条件下完全能够对非平稳雷达侦察信号进行盲分离,为后续侦察信号的分选、识别提供了依据。     

基于实时地形校正的InSAR图像匹配算法

针对侧视雷达/可见光图像匹配制导系统中由于雷达图像地形畸变引起的误匹配问题,提出了一种基于干涉合成孔径雷达（InSAR）的实时地形校正图像匹配算法。该算法以侧视雷达成像几何构象为基础,利用InSAR获取的实时地形数据对获取的SAR景象数据进行实时几何校正,生成无畸变的SAR景象数据,然后利用校正后的SAR景象数据与提前安装的可见光基准数据进行基于去均值归一化互相关模板的图像匹配。实验结果表明,通过实时地形校正,该景象匹配算法在复杂地形区域的匹配概率和匹配精度都大大优于传统SAR景象匹配算法,有效地提高了SAR图像匹配制导技术的适用性。     

高炉料面形状双驱动模型研究

高炉料面形状是指导高炉布料决策的重要依据.本文在已开发的新型雷达检测手段的基础上将雷达检测数据和布料机理进行融合.首先根据牛顿运动规律计算炉料颗粒从料流调节阀至料面的运动过程,然后根据体积约束原则建立料面形状模型,最后通过高斯过程回归模型将机理模型和摆动雷达测量得到的料面信息融合,建立了基于雷达数据和机理模型双驱动的高炉料面形状模型.仿真结果表明,本文提出的数据融合的方法在结合雷达检测数据和机理模型的基础上能够更好的拟合出高炉料面形状,可以为高炉稳定运行,节能减排提供可靠指导.     

Using multi-source data from lidar,radar, imaging spectroscopy,and national forest inventories to simulate forest carbon fluxes

Terrestrial biosphere carbon dynamics are the most uncertain elements of the global carbon budget. Carbon stocks estimated using spatially extensive remote sensing are crucial in reducing this uncertainty, and using these stocks as initial conditions to biosphere models can improve carbon flux predictions beyond the site level. Yet remote-sensing data are not always consistently available for large regions, so methods assessing carbon uncertainty using data sources in one location may not be transferable to another. This study assesses the use of multiple-source data from lidar, radar, imaging spectroscopy, and national forest inventories to derive forest structure and composition necessary to initialise the Ecosystem Demography model (ED2), and hence evaluate short-term carbon flux uncertainty over Harvard Forest, Massachusetts. ED2 was initialized using forest structure and composition derived from lidar and national forest inventories, radar and national forest inventories, lidar and imaging spectroscopy, and radar and imaging spectroscopy resulting in net ecosystem productivity uncertainty of 26.3%, 41.9%, 19.6%, and 20.2%, respectively, compared to ground-based forest inventory initializations. This study uniquely offers a multitude of methods to estimate forest ecosystem state, with resulting carbon uncertainties, transferable to regions with potentially different data availability. Furthermore, in preparation for satellite radar, lidar, and imaging spectrometer, this study highlights the importance of combining techniques deriving forest structure and composition at different scales, binding regional to potentially global carbon-fluxes with remote sensing, reducing this uncertainty source in global climate models.     

基于体素渲染的障碍物探测雷达数据可视化

探索一种新的基于体素模型的雷达地形数据三维表示方法,该方法将障碍物探测雷达获取的地形三维回波数据作为体素,通过有约束的自适应分形扩展方法进行空数据的插补,生成连续的三维地形数据,然后由6自由度体素描述方法进行三维模型的映射,解决三维绘制中的场景遮挡问题,最终通过纹理混合的实时渲染方式生成最终的三维地形图像。通过对实际数据验证表明,该方法可生成逼真的三维地形,相比O penGL的绘制方法,提高了雷达数据的可视化效率。     

最小二乘法联合光学与雷达遥感数据估算玉米叶面积指数

针对单源数据经验模型估算精度较低等问题,提出采用最小二乘法联合光学和雷达遥感数据构建联合估算模型,以中国科学院河北怀来遥感综合实验站为研究区,以夏季玉米为研究对象,利用Landsat8和Radarsat2影像实现研究区叶面积指数估算:首先分别建立了多光谱数据和雷达数据与实测叶面积指数之间的回归模型,然后利用最小二乘算法联合不同数据间的回归模型构建估算模型,最后利用迭代法估算叶面积指数并通过验证数据对估算结果进行评价分析,同时与单源数据经验模型、多源数据加权平均模型和基于物理模型查找表估算结果进行对比。通过对研究区59个样本点数据分析表明:基于最小二乘算法联合光学与雷达遥感数据能够提高叶面积指数的估算精度(R2=0.5442,RMSE=0.81),优于单源遥感数据拟合经验模型(DVI经验模型:(R2=0.485,RMSE=1.27))、基于权重的光学微波联合模型(R2=0.447,RMSE=1.36)和物理模型查找表法(R2=0.333,RMSE=1.36),并当叶面积指数大于3时,对其由于信息饱和或误差引起的低估或高估现象具有一定的抑制作用。     

复杂电磁环境下雷达网探测能力三维可视化仿真

通过雷达方程分析了雷达网在有无干扰情况下的探测性能,提出雷达网探测概率合成的方法,构建雷达网在三维空间中的探测概率数据.在此基础上,提出雷达网探测概率数据硬件加速等值面提取方法,生成某一特定概率的雷达网探测能力三维模型,并将该模型绘制到三维数字地球上.该方法能实时动态地展现复杂电磁环境下雷达网的探测情况.