地形遮蔽下雷达网的融合探测包络计算

为了计算在地形遮蔽条件下的雷达网融合探测包络,提出了一种基于分弧段连接矩阵方法,确定雷达网整体探测威力边界.首先对单雷达地形遮蔽下的探测能力进行分析,接着通过判断雷达网中各雷达之间的关系,计算相交雷达的边界交点信息.在各雷达边界交点的基础上,将雷达边界分成若干分弧段,筛选出组成雷达网探测区域边界的分弧段,建立分弧段连接矩阵,基于该矩阵计算雷达网探测边界,分析雷达网探测能力.实验结果表明,依据提出的算法快速有效地计算出雷达网的探测威力范围,可为雷达网布站提供有效地理论依据.     

GIS缓冲区重叠合并的快速算法

为了解决地理信息系统（ＧＩＳ）缓冲区多边形间重叠合并问题，本文对正负缓冲区多边形边界相交后结点上弧段的方向规律进行了分析，提出了结点上有向弧段的删除规则。基于这一规则，形成了缓冲区多边形重叠合并的算法。该算法避免了通过多边形与曲线包容关系的判断来决定弧段取舍的复杂计算，因而具有简捷、高效的特性。     

耳廓三维网格去补丁合并算法

针对耳廓多角度扫描获取的三维网格合并问题,提出了一种新的三维网格合并方法—去补丁合并法.首先基于kd-tree算法将三维耳廓配准后的两幅网格快速分割为重叠区域与非重叠区域;然后根据连通性对重叠区域和非重叠区域进行分块,并从重叠区域分块中去除冗余的补丁块、构建边界点;最后基于边界点将保留的重叠区域网格与邻接的非重叠区域网格缝合.实验结果表明,与同类算法相比,本文方法具有较好的合并效果与较高的计算效率.     

天气雷达网资料拼图方法研究

天气雷达组网拼图,是克服单部雷达探测范围有限,发挥多部雷达相互辅助大范围监测灾害性天气的有效手段。本文在分析现有天气雷达组网拼图方法和存在问题的基础上,对天气雷达组网拼图的资料网格化、重叠区域处理、资料投影等方面作了进一步研究。对雷达反射率因子网格化问题,对比分析了Barnes和双线性插值算法的特性,说明Barnes插值算法网格化资料平滑且能较好地保存雷达资料特征;在重叠区域的资料订正方面,采用概率分布方法,实现了对雷达资料作用距离和天线指北等系统误差的订正,结果表明订正后的资料在重叠区域中各雷达资料的吻合度得到了加强;最后采用兰勃特投影法将天气雷达组网拼图投影到统一底图中。     

无穷扇形区域调和边值问题的重叠型区域分解法

51．引言边界元方法在力学和科学工程计算中有着广泛的应用问．它特别适合求解无界区域上的问题［‘’，‘’1．边界元和有限元耦合［‘，＼以及作适当的人工边界处理后再在有界区域上应用有限元技术＊＼都是处理无界区域问题时常用的方法．另一方面，近年发展起来的区域分解法不仅为并行计算提供了有效手段＊’］，也为边界元方法在无界区域问题上的应用提供了新的途径．其中，无界区域上基于自然边界归化的重叠型和不重叠型区域分解算法＊’，“－‘’］，同时具备了边界元法和区域分解法的优点．它将无界区域n分解为一个很小的有界区域01…     

基于FEM／SBFEM的无穷域势流问题重叠型区域分解计算

提出了一种将有限元和比例边界有限元相结合求解无穷域势流问题的算法．用两条封闭曲线将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限域和无限域上分别用有限元和比例边界有限元方法求解原问题,通过重叠区域交换数据迭代计算,直至收敛．分析了重叠区域面积的大小对计算收敛速度的影响,发现随着重叠区域面积的增大迭代次数减少,收敛速度加快．数值算例显示了算法的正确性和收敛性．本算法为求解无穷域势流问题提供了一个方法．     

基于CR下界无偏能量估计的高炉料面点云锐化成像

高炉雷达获取的料面信息是钢铁冶炼中布料控制的重要参数.但高炉内部环境复杂, 料面具有非均匀流态化特性, 传统信号处理方法难以准确稳定提取料面有效信息, 会导致高炉布料误操作.本文借鉴遥感SAR雷达成像原理, 设计了工业SAR扫描式雷达, 多倍增加料面采样点密度, 提出一种新的料面点云锐化成像算法. 分析了高炉雷达料面回波信号干扰信号特征, 从图像处理角度, 设计多级滤波器对2D频谱图进行去噪处理分离出一条带状的料面回波信号区域. 对料面距离估计问题, 基于克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound, CRLB)提出一种先加权采样锐化料带峰脊再利用能量重心法估测料面距离频率的方法, 生成3D料面点云模型, 并利用CRLB评价本文算法性能.在恶劣条件下, 实测高炉雷达料面回波信号的点云成像验证显示, 本文方法优于传统寻峰法, 能有效处理低信噪比信号, 准确提取料面有效信息.同时料面距离频率估计精度更高, 且相较于其他方法频率估计误差更接近CRLB下界.     

多障碍场景的有向传感器网络覆盖优化算法

针对监控区域中存在障碍物的情况,引入一种避障策略,提出基于虚拟势场的传感器网络覆盖优化算法。该算法基于有向感知模型,通过重叠覆盖区域、有效覆盖区域和障碍物遮挡区域之间虚拟力的相互作用,调整节点的传感方向,逐步消除网络中的重叠覆盖区域和障碍物遮挡区域,并根据分布在边界区域的边界节点进行改进,通过在边界线上增加一个虚拟邻居节点,实现有向传感器网络的覆盖性能增强,并分析传感器参数对覆盖率的影响。仿真结果表明,在有障碍物的情况下,该算法可有效提高网络覆盖率。     

采用Hough变换的道路边界检测算法

基于计算机视觉的路况信息识别是当前智能交通领域的热点课题,对道路边界的检测能够有效去除路况图像中与路况特征无关的大面积区域,是提高路况信息获取实时性的关键技术之一,提出一种适用于一般场景中直线道路和弯曲道路的边界检测算法.该算法采用直方图均衡和Otsu二值分割增强道路边界特征,使用均值滤波降噪和二值形态学方法获取特征边界,最终利用分空间的Hough变换方法实现道路边界检测.实验结果表明,该方法能够准确地检测道路边界线并进行道路区域分割,为后续的路况分类工作提供了有效保障.     

基于三维地形修正的无线传感器网络覆盖盲区检测

三维地形下传感器节点经随机部署后,由于地形起伏的特点,会导致覆盖盲区的产生.为了能够有效检测覆盖盲区,本文提出了一种基于三维地形修正的无线传感器网络覆盖盲区检测方法,通过建立单位球感知模型,随机部署传感器节点,对节点进行Delaunay三角剖分.计算出三角形的外接圆,根据边界检测算法求出覆盖盲区边界,并且剔除假边界节点,得出改善后的边界.计算传感器节点的坡度和坡向信息,根据地形修正原理计算出传感器节点的实际探测半径,最终得出覆盖盲区的最小边界.仿真实验结果验证了该检测方法可有效检测三维地形下的覆盖盲区,对于起伏较大的地形也有一定的适应性.     

机载雷达组网多站测角被动跟踪轨迹优化研究

研究多观测器轨迹优化控制问题,由于多站测角被动跟踪系统运行存在误差,用机载雷达组网的可移动传感器采集信息,可对雷达载体轨迹优化进行研究,利用控制雷达载体的飞行轨迹可有效解决跟踪目标的弱观测性及估计器的稳定性。为了改善传统轨迹优化算法容易陷入早熟收敛和局部最小的问题,提出一种模拟退火(Simulated Annealing,SA)和粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的混合优化方法(SA-PSO)。在给出了角度信息的适应度函数表达式基础上,结合模拟退火算法的局部搜索能力和粒子群优化算法的全局搜索能力,提高优化算法的收敛速度、精度以及全局搜索能力。实验证明,改进的混合算法对雷达载体轨迹优化有效,并减小对机动目标的被动跟踪误差。     

分布式2-D雷达网的高度估计技术

针对2D雷达组网高度估计问题,本文提出了一种基于局部雷达估计的目标高度估计方法。2D雷达由于不能获得目标的高度信息,其所得到的局部估计将会存在一定的系统误差。文中的推导结果表明,可以通过两部雷达的局部估计建立关于目标高度所产生系统误差的非线性模型。在此基础上,合适的滤波方法可以实现对目标高度的实时估计。仿真结果表明,该方法的收敛速度较快,可以有效估计目标的真实高度。     

硬件加速的雷达作用范围三维可视化研究与实现

电磁信息可视化,尤其是雷达作用范围可视化,是虚拟战场环境中不可或缺的重要组成部分,目前研究多限于二维,而三维表现又受限于速度,为此本文提出一种硬件加速的三维可视化方法。在获取雷达波损失三维数据场的基础上,现到战场环境中。在普通微机上针对典型雷达的实验中,克服了二维表现不直观以及三维表现慢的缺点,形象地展示了三维雷达作用范围,为用户提供决策和感官支持。     

雷达副瓣跟踪机理分析

介绍了单脉冲测角体制的工作原理，以修正双镜反射面天线为模型，数学推导和图形化显示和差方向图。为实现雷达在副瓣处的角度跟踪，使用基本的数学原理，探讨了雷达副瓣跟踪的机理。     

基于多普勒雷达的发音动作检测与命令词识别

本文提出了一种基于多普勒微波雷达的发音动作检测与命令词识别方法.该方法利用微波雷达的多普勒特性检测发音过程中面部肌肉的微小变化,实现不依赖语音声学信号的命令词识别.本文首先设计实现了一个基于多普勒微波雷达的发音动作检测系统,并基于此系统构建了一个包含2个说话人的命令词识别数据库.然后,本文研究了基于支持向量机和卷积神经网络模型的雷达数据分类方法,并对比了不同模型和特征组合在单话者建模和多话者建模情况下的命令词识别性能.实验结果表明,本文设计的数据采集系统可以有效检测发音动作,所构建的卷积神经网络分类器可以取得90%以上的命令词识别准确率.     

车载毫米波雷达Bootloader的设计与实现

毫米波雷达用于盲区监测系统时,一种连接方法是仅一个雷达挂接在车身网络上,而另一个雷达无法直接与车身网络通信,因此也无法通过OBD直接升级软件。该文提出一套基于UDS的软件升级方案,在传统下位机Bootloader中增加主从通讯功能,使得两个雷达能同时完成软件升级。经实际应用,设计的Bootloader在盲区监测系统和前碰撞预警系统中都能可靠地升级应用软件。     

Uncertainty analysis of radar rainfall estimates over two different climates in Iran

Accuracy of rainfall quantification is one of the most important concerns in meteorological and hydrological modelling. Satellites and weather radars can provide meteorological information with higher temporal and spatial resolution than ground stations. Rain gauges measure rain rate directly; however, weather radars estimate rain rate by converting radar reflectivity aloft to rain rate at ground level. This conversion with a power law relation between radar reflectivity and rain rate could be altered from place to place or in various precipitation types. This variety may be the source of errors and uncertainty of radar rainfall estimates. One way to assess the uncertainty of radar rainfall is simulation of rainfall fields. In this article, after calibrating two radars located in the south-western and northern parts of Iran, uncertainty of rainfall estimates of these radars has been analysed using the Gaussian Copula model. Reliability of this model was examined for 10% of the rainfall events that were not included in the simulation process. Obtained results of the current research indicate that recalibration of radars can considerably reduce bias and root mean error. In addition, the Copula-based model can generate rainfall fields with similarly spatial structures to those of observed rainfall data.     

Radar emitter recognition based on cyclostationary signatures and sequential iterative least-square estimation

Radar emitter recognition plays an important role in electronic warfare (EW). Specific radar emitter recognition is the state-of-art technology of emitter recognition, which can recognize the different radar devices of the same type. It is a composite task that involves radar signal interception, modulation recognition, features extraction and classification. In this paper, first we study the unintentional modulation on pulse (UMOP) features of radar emitter. Then the iterative least-square method is introduced for estimation of the UMOP features. Because of the discriminatory capability and abundant information of cyclostationary signatures, the zero frequency slice of cyclic spectrum is used for specific radar emitter recognition. Based on these, the sequential iterative least-square (SILS) algorithm is proposed for the online recognition of radar emitters. Finally experiments on three simulation radars and eight actual intercepted radars with the same type verify the correctness and validity of the proposed method.     

组网火控雷达传感器分配研究

从科学合理分配组网火控雷达资源出发,以扩展卡尔曼滤波跟踪为基础,研究了用航迹精度作为传感器分配准则的方法;针对火控提高航迹精度和反隐身目标、低空目标作战需求,考虑雷达布站对防空覆盖区域划分和对抗ARM,提出了单部火控雷达对单目标进行跟踪、多部火控雷达对单目标进行跟踪和多部火控雷达对单目标间歇式轮换跟踪3种分配方式,对在不同方式下基于航迹精度的传感器分配方法进行讨论分析;设定组网系统雷达布站、目标运动和典型参数进行了仿真实验,通过仿真结果表明:3种分配方式的合理性和可行性。     

新一代多普勒天气雷达网探测数据对比分析系统

我国即将建成由216部多普勒天气雷达组成的观测网,组网雷达数据对比分析是及时发现雷达网故障、为雷达定标提供参考,提高短时临近天气预报准确率的基础。为解决上述问题,研发了雷达组网数据对比分析系统。首先,针对距离衰减和波束展宽对雷达探测数据的影响,提出利用相邻雷达等距离线垂直剖面内的网格数据进行对比分析;然后,为了满足实时计算需求,提出快速等距离线坐标变换算法,算法可节约85%的计算时间;针对雷达数据空间分布特点,提出三维混合插值算法,以便最大限度保留原始数据特征,提高数据对比分析精度。系统可自动处理相邻雷达时间同步数据,统计分析等距离线垂直剖面内的数据,实现组网数据可靠性和一致性的客观评估分析。实验结果表明,软件系统能够满足组网雷达数据客观评估需求。