利用一维距离像序列估计弹道中段目标进动参数

进动是自旋弹头固有特性,进动参数是中段真假弹头识别的重要特征量,已发表的文献多利用进动目标的RCS序列估计进动参数.本文通过对平底锥弹头散射特性及其进动模型的分析,指出进动将造成一维距离像序列上散射中心位置的周期性走动.在此基础上,提出了一种利用进动目标上两个强散射中心在一维距离像序列上的位置差来估计进动参数的方法,并给出了应用该方法的具体步骤.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

基于时间-距离像的弹道目标进动特征提取新方法

进动是弹道目标最常见的微动形式,进动特征的差异为雷达识别真实弹头和诱饵提供了一种新的途径。针对弹道目标的进动特性,推导了弹道目标上任意一散射点的进动径向距离变化数学模型。通过分析散射点一维距离像随时间变化的规律,提出了一种基于时间-距离像的弹道目标进动特征提取新方法。该方法首先从弹道目标时间-距离像信号中准确提取出所有强散射点径向距离变化的线性和信号,进而通过分析这一信号的频谱特性,估计出了弹道目标的自旋、锥旋频率及进动角。计算机仿真结果表明:该方法具有很高的估计精度和良好的抗噪性。      

基于多视角一维距离像序列的进动目标特征提取

该文研究了利用多视角观测1维距离像序列联合提取弹道目标进动角和真实长度的方法。以锥形弹头为例,详细分析了目标进动条件下1维距离像长度随视角的变化规律,指出该规律通常情况下可近似为正弦曲线;基于此建立了多视角雷达目标观测模型,提出了基于多视角1维距离像序列目标进动角和真实长度的联合提取新方法,并分析了雷达布站对特征提取精度的影响。最后通过计算机仿真证明了算法的有效性和适应性。     

基于一维像序列的中段雷达目标进动特征提取

弹头和诱饵在外形和散射特性上有很多的相似处,但是进动特征有很大差别,反演进动周期、进动角等特征将有助于解决弹头、诱饵的识别问题,本文以中段旋转对称体目标为研究对象,分析了该类目标的散射特性,提出了移动散射点模型,分析了自旋、进动对目标一维像的影响,提出了基于相关图估计进动周期的方法,并从理论上推导了进动周期内一维像长度的变化,得到了一维像长度极小极大比与进动角等参数的关系,提出了迭代寻优求解三参量非线性方程的方法,并通过实验进行了验证,结果表明,算法稳定、可靠,估计精度较高.     

HRRP代价函数优化方法的弹道导弹特征参数提取

摘要:进动角和进动周期是识别真假弹头的重要参数。为了提高进动参数的提取精度,提出了一种基于一维距离像的弹道导弹进动参数的提取方法。考虑到高速平动对HRRP的影响,建立了飞行中段弹头的进动模型。对一维距离像序列的最大互相关函数进行FFT变换,并对变换后的结果进行近似正弦波的频偏校正处理,得到精确的进动周期。同时基于一维距离像提取目标的径向长度,提出了对径向长度的目标函数优化的方法,提取进动角、进动周期、锥体高度、方位角、俯仰角等主要参数。通过仿真分析,与现有的几种提取方法比较,该方法进一步提高了提取精度。      

基于窄带雷达组网的空间锥体目标特征提取方法

进动引发的微多普勒调制可作为空间锥体目标识别的重要依据,针对此该文提出一种基于窄带雷达组网的进动锥体目标特征提取方法。该文首先根据目标散射特性推导了进动引发的散射点理论瞬时频率变化,并根据频谱熵实现了多个雷达视角观测下的散射点瞬时频率变化的匹配;然后依据不同视角下锥顶与锥底散射点瞬时频率变化关系,提出一种目标进动与尺寸特征联合提取的新方法,实现了目标高度、底面半径、质心位置、进动角等参数的高精度估计。基于电磁计算数据的实验结果验证了该文所提方法的有效性和精确性。     

利用HRRP序列估计弹道中段目标进动频率

弹道导弹中段的真、假诱饵受质量分布等因素的影响,其进动频率等特征存在较大差别。微动特性作为弹道导弹目标识别中的稳定特征,可以通过旋转目标的微多普勒信息进行提取,这也是当前弹道导弹目标识别的研究热点。本文以弹道中段的锥柱状弹头为研究对象,建立了该类目标的散射点模型和进动模型,通过分析一维距离像上散射中心位置变化特点,提出基于散射点时频分布图估计进动频率的算法。该算法首先应用短时傅里叶变换得到强散射中心单元的时频图,再利用自适应阈值法提取时频脊线,从而估计出目标进动频率。实验仿真了弹道回波数据,并利用该数据验证算法的有效性。实验结果证明了算法具有良好的抗噪性能。      

进动圆锥弹头双基地微多普勒特性分析

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。该文首先利用由几何绕射理论推导的圆锥弹头散射中心模型确定了3个散射中心分别是锥顶及双基地角平分线在锥底平面上的投影与底面边缘的2个交点;然后建立了进动圆锥弹头双基地微多普勒模型,经化简可知双基地微多普勒模型与双基地角平分线上单基地雷达微多普勒模型相似,且双基地微多普勒幅值为单基地微多普勒幅值的半双基地角的余弦倍,这与单双站散射等效定理吻合;再通过分析3个散射中心的微多普勒模型得出了可用于进动和结构参数估计的3种相关性;最后利用电磁计算软件FEKO计算了圆锥弹头模型的双基地雷达截面积(RCS),通过对RCS序列的时频分析,验证了该文理论分析的正确性。     

基于高分辨距离像序列的锥柱体目标进动和结构参数估计

 弹道目标特征参数估计是进行目标识别的基础。针对缺少先验参数信息时锥柱组合类弹头目标进动和结构参数联合估计难题,该文提出一种基于高分辨距离像序列实现锥柱体目标进动和结构参数联合估计新方法。以旋转对称锥柱体目标为研究对象,基于静态电磁散射数据,结合目标运动模型仿真生成了目标高分辨距离像序列,分析了4个观测区域内锥柱体目标的1维距离像特性。研究了常见雷达观测视角内锥柱体各散射中心的1维距离像序列变化规律,建立了序列中散射中心间的相对位置变化的极值与目标参数之间的关系式,据此完成了锥柱体目标进动和结构参数的联合估计。最后,仿真实验结果验证了文中方法的有效性和适应性。     

多视角距离像序列弹道目标的进动参数估计

进动参数是中段目标识别的重要特征来源,该文以锥形弹头为研究对象,分析了进动参数、目标结构参数对一维距离像上目标长度的影响,建立了高分辨雷达多视角观测模型。在此基础上,提出了一种基于多视角时间-距离像对进动特征及结构特征进行联合估计的算法,并对其CRB进行了推导。该算法利用多部高分辨雷达所观测的目标投影长度变化信息实现了无先验信息下进动参数与目标结构参数的高精度估计。仿真结果验证了所提算法的有效性。      

基于单站一维距离像序列的进动锥柱体目标特征提取

惯量比是中段弹道目标识别的重要特征,要求得惯量比需要得到目标的进动参数。锥柱体目标的进动参数估计需要其结构参数方面的某些先验信息。本文在分析锥柱体目标进动特性的基础上,提出了“伪惯量比”特征量,该特征量不需要目标结构参数的先验信息,并给出了通过一维距离像序列提取“伪惯量比”的方法,降低了目标特征提取的复杂度。仿真结果验证了“伪惯量比”和其提取方法的有效性。      

基于分布式组网雷达的弹道目标三维进动特征提取

弹道目标微动特征提取是当前研究的一个热点,但在单基雷达中,由于视角限制,仅能提取目标在雷达视线方向上的微动分量,难以获得目标的真实三维微动参数.本文基于分布式组网雷达,利用组网雷达的多视角特性,提出了有翼弹道目标三维进动特征提取方法.首先基于目标锥顶散射点的微多普勒特征参数实现了目标空间三维锥旋矢量的重构,在此基础上,通过分析锥底边缘散射点的进动特征与微多普勒曲线的关系,提取了目标的进动周期、自旋周期、进动角、锥底半径、自旋轴与锥旋轴的交点位置等特征,并实现了目标长度的估计.仿真实验验证了算法的有效性,并进一步利用仿真实验分析了算法的鲁棒性.     

基于时频变换的弹道目标微多普勒特征提取

微多普勒特征是识别弹道目标的重要手段.文中从空间弹道导弹和诱饵散射点微动模型出发,提出了一种基于时频二维像不变矩的微多普勒特征提取方法.该方法首先对导弹和诱饵进行时频变换,然后提取了图像中的7个Hu不变矩作为目标识别的特征.通过仿真实验,分析了特征组合对识别效果的影响,并提出了最优特征组合.文中还评估了特征矢量在不同信噪比条件下的稳定性,试验结果表明,时频像不变矩特征对信噪比变化具有一定的稳定性.     

基于全极化通道融合的目标进动周期提取方法

采用微波暗室静态测量数据动态反演,获取了两类模拟弹道目标在典型战情下的全极化雷达散射截面(RCS)回波序列。针对该时间序列具有的典型非平稳性、拟周期性特征,直接利用谱分析法提取进动周期效果较差等问题,本文在预处理环节利用小波方法进行降噪和加强进动通带细节;针对仅利用单一通道进行特征提取所面临的提取精确度不高、极化信息利用不充分等问题,分别利用主成分分析法和极化不变量法进行全极化通道融合处理。实验结果表明,利用极化信息提取方法明显优于单极化通道提取方法,在无噪观测环境下误差小于0.002 Hz。     

基于一维像序列的进动目标尺寸估计研究

利用高分辨距离像估计目标尺寸是弹道导弹中段防御雷达目标特征提取和识别的重要途径.该文提出了一种在目标进动条件下,利用多幅高分辨一维距离像进行中段弹道目标真实长度估计的方法.推导了目标1维高分辨距离像长度与弹道目标真实长度、进动参数之间的函数关系,建立了1维距离像长度的观测模型,采用最大似然估计法实现了目标长度的估计.最后给出了基于仿真数据和某弹头实测数据条件下的尺寸估计仿真结果,验证了所提方法的有效性.     

弹道目标平动补偿与微多普勒特征提取方法

针对传统逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的平动补偿方法并不适用于弹道目标平动补偿的问题,该文提出了一种弹道目标平动补偿与微多普勒(m-D)特征提取方法。在分析有翼弹道目标未完成平动补偿时的m-D效应的基础上,首先采用形态学中的骨架提取方法抑制1维距离像旁瓣,再在快时间频率(距离)-慢时间平面上搜索分离各散射点的m-D特征曲线,然后对其进行经验模式分解(EMD)分解,利用分解结果中的趋势项分量完成目标回波的平动补偿,并通过分析EMD分解结果获得了目标的自旋频率、锥旋频率等特征信息。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。     

弹道中段进动目标高精度平动补偿方法

该文针对中段进动目标平动补偿问题,分析了中段目标平动及进动的运动特性,指出中段目标进动具有轴对称性,并利用这一特性提出一种基于对称共轭相乘的进动目标平动参数估计方法。该方法通过对称数据的共轭相乘处理消除微动的影响,仅保留平动参数信息,然后根据共轭相乘后数据傅里叶变换的峰值信息估计平动参数,并基于所估计平动参数实现了中段进动目标平动的高精度补偿。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

基于HRRP序列的空间进动目标参数估计方法

空间目标的微动特征可以用来识别空间目标并估计目标参数。在空间进动锥体目标参数估计过程中,针对缺少目标结构参数等先验信息以及部分参数存在耦合问题,本文提出一种基于高分辨距离测量以实现进动参数和形状参数估计的新方法。该方法首先利用弹头目标的径向长度序列的极值信息估计出进动参数和形状参数的耦合结果,然后再根据径向长度序列构造一个辅助函数来实现进动参数和形状参数解耦。最后利用电磁仿真数据实验验证了该方法的有效性和适应性。