一种用于VTS导航雷达的杂波图恒虚警率处理技术_练学辉
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610264668.6(22)申请日 2016.04.26(71)申请人 南京鹏力系统工程研究所地址 211153 江苏省南京市中山北路346号申请人 中华人民共和国江苏海事局 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 中船重工鹏力(南京)大气海洋信息系统有限公司 中船重工鹏力(南京)智能装备系统有限公司(72)发明人 宗成明 田池 邱志远 孟宪宏 柏晓锁 冯海玉 张玉敬 周晓安 朱耿成 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人 石艳红(51)Int.Cl.G01S 7/41(2006.01) (54)发明名称一种提升VTS雷达分辨力的方法(57)摘要本发明公开了一种提升VTS雷达分辨力的方法,主要包括屏蔽非重点关注目标物的雷达回波步骤;两近距离雷达目标的位置寻找及记录步骤;波峰与波谷之间的幅值差计算步骤;波峰幅值放大步骤;像素点幅值重新计算与替换步骤;设置固定门限步骤等。
采用上述方法后,当两个目标的距离非常近时,本方法通过拉大目标物的波峰幅值,利用固定门限过滤粘连部分回波的方法来提升雷达分辨力,进而能突破雷本身硬件限制,提升目标物识别能力,提升监管力度。
能应用于船舶交通监管,海关缉私,海岸警戒,海洋渔业,海洋环境保护等多个领域。
而且,该方法对作战条件下判断目标的威胁等级、船舶的运动姿态等都有现实意义。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 105929379 A 2016.09.07C N 105929379A1.一种提升VTS雷达分辨力的方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1,屏蔽非重点关注目标物的雷达回波:先将雷达视频进行信号处理,后将雷达视频中非重点关注目标物的雷达回波进行屏蔽;步骤2,两近距离雷达目标的位置寻找及记录:对步骤1中屏蔽后的雷达视频,按距离向像素点和方位向像素点的方式进行幅值统计,将雷达视频中所有的两近距离雷达目标均进行位置寻找;并对每个两近距离雷达目标,均记录下两个波峰幅值、波谷幅值和对应雷达目标的起始位置和结束位置;步骤3,波峰与波谷之间的幅值差计算:对步骤2中寻找的每个两近距离雷达目标,均分别计算两个波峰与波谷之间的幅值差,并取最小值V min;步骤4,波峰幅值放大:将步骤3中计算的每个V min均与设定阈值相比较,当V min大于设定阈值时,就对该两近距离雷达目标中的两个波峰幅值进行放大,而波谷峰幅值不变;步骤5,像素点幅值重新计算与替换:对步骤4中波峰幅值进行放大处理后的每组两近距离雷达目标,重新计算其中的每个像素点幅值并替换原有幅值;步骤6,设置固定门限:对步骤5中像素点幅值重新计算与替换后的每组两近距离雷达目标,各设置一个固定门限,每组雷达目标都具有不同的固定门限;固定门限的设置原则为:每个固定门限值均大于对应波谷值,小于波峰值;对超过固定门限以上的幅度进行保留,对低于固定门限以下的幅度进行置零处理。
VTS模拟器中雷达跟踪模型检验系统的开题报告一、选题背景船舶定位是船舶自主导航中非常重要的一环,其中雷达跟踪技术是最常用的一种定位方式。
雷达跟踪技术利用雷达系统对目标的距离、方向和速度进行测量,不受光照条件和天气影响,能够在恶劣的环境下准确地识别和定位目标。
因此,在船舶自主导航的研究中,雷达跟踪技术被广泛应用。
提高雷达跟踪技术的准确性和稳定性是非常有必要的,这需要对雷达跟踪模型进行充分的检验和评估。
因此,本系统拟建立一个VTS模拟器中雷达跟踪模型检验系统,以模拟不同场景下的雷达信号和目标运动状态,并通过对比模拟数据和实际数据的差异性进行模型检验与评估。
二、研究内容(1)VTS模拟器建模。
通过对船舶通信、雷达探测、船舶运动等多方面建模,构建VTS模拟器。
(2)雷达信号模拟。
利用Matlab或其他软件模拟不同场景下雷达信号的发射、接收、处理和解调等过程,生成理论雷达信号。
(3)目标信息模拟。
对不同类型的目标进行建模,包括目标的形状、大小、反射系数、速度、方向等参数,生成目标的运动状态与轨迹。
(4)雷达跟踪模型。
建立基于卡尔曼滤波或其他滤波算法的雷达跟踪模型,对目标轨迹进行预测和修正,提高雷达跟踪精度和稳定性。
(5)模型检验与评估。
将模拟得到的数据与实际数据进行对比分析,通过误差评估和其他指标进行模型评估,并提出改进建议。
三、研究意义(1)通过建立VTS模拟器中雷达跟踪模型检验系统,可以模拟不同场景下雷达探测和跟踪的情况,帮助优化和改进雷达跟踪算法,并提高其在实际应用中的可靠性和稳定性。
(2)通过对比模拟数据和实际数据的差异性进行模型评估,可以评估不同算法在不同场景下的适用性和精度,为相关决策提供科学依据。
(3)该研究对于提高中国海事局VTS系统的航行安全管理能力和水上交通指挥能力有着重要的意义。
同时,该研究可在其他相关领域得到广泛的应用和推广。
四、研究方法(1)根据VTS系统的原理和船舶通信、雷达探测、船舶运动等多方面因素,建立VTS模拟器数学模型。
一种改进的恒虚警海事雷达图像目标检测方法
曹桂林;冯辉;徐海祥;李文娟
【期刊名称】《武汉理工大学学报:交通科学与工程版》
【年(卷),期】2023(47)1
【摘要】文中提出了一种改进的恒虚警检测器(Improved MVI-CFAR,IMVI-CFAR).该检测器结合均值类(ML)和有序统计类(OS)等CFAR检测器的优势,在可变性指数的作用下,自适应采用不同场景下合适的CFAR算法,通过仿真实验验证了IMVI-CFAR检测器的优势.结果表明:相较于传统CFAR检测器和其他自适应CFAR 检测器,IMVI-CFAR在多目标干扰、杂波边缘环境中和海事雷达图像多目标场景中均有更好的检测性能.
【总页数】6页(P115-120)
【作者】曹桂林;冯辉;徐海祥;李文娟
【作者单位】武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室;武汉理工大学船海与能源动力工程学院;江苏科技大学海洋装备研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U675
【相关文献】
1.基于恒虚警的高频地波雷达低速目标检测研究
2.基于恒虚警的高频雷达起伏目标检测算法研究
3.一种毫米波防撞雷达频域恒虚警处理新方法
4.一种改进的恒虚警率SAR图像舰船检测算法
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一种用于VTS导航雷达中浮标丢失告警技术练学辉;丁春;李栋【摘要】浮标作为一种助航设施在水面安全航行方面具有重要的作用.同时,由于雷达视频中浮标的信杂比不高,对浮标的监视一直以来面临着极大的困难.本文首先利用电子海图提供了一种对于浮标的自动定位技术,根据定位信息实现了对于浮标的丢失告警.【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】4页(P15-18)【关键词】VTS;导航雷达;浮标;丢失告警【作者】练学辉;丁春;李栋【作者单位】海军驻南京地区雷达系统军事代表室,南京210003;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153【正文语种】中文【中图分类】TN967.7浮标是一种浮于水面的航标,锚定在指定位置,用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志,在水面安全航行方面具有重要的作用。
浮标的一端系于水底,由于碰撞、走锚等原因可能导致浮标丢失,有必要对浮标的丢失及时进行告警。
另外,对于水面小目标、慢速(2~3 kn以下)目标的跟踪,一直以来面临着极大的困难。
原因之一是由于其信杂比不高,检测概率低;原因之二是对于水面固定的或者慢速目标,由于波浪以及导航雷达方位分辨率的原因,导致雷达目标点迹在方位上呈现摇摆的特点[1]。
为此,本文提出了首先依据电子海图对浮标进行自动定位,再根据位置实现浮标的丢失告警。
对浮标进行自动定位是指以电子海图中浮标的位置为初步信息,经过对雷达视频中浮标回波进行处理,并提取浮标位置的过程。
为了确保浮标定位信息有效,最后需要人工确认。
1.1 具体步骤为了对浮标进行定位,需要执行以下步骤:(1) 在电子海图中获取浮标相对于雷达的极坐标值(距离和方位)电子海图中提供包括浮标在内的多种信息,可以直接获取浮标的地理坐标。
根据浮标的地理坐标和雷达的地理坐标,可以计算出浮标相对于雷达的极坐标值(距离和方位)。
一种基于Qt的被动雷达显控软件设计
练学辉
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2014(034)003
【摘要】提出了一种基于Qt的图形视图框架下的被动雷达信息显示的方法.图形用户界面能够实时刷新显示被动雷达信息.采用Qt Designer工具和Qt的样式表使得图形界面风格设计简单,界面友好.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】练学辉
【作者单位】海军驻南京地区雷达系统军事代表室,南京210003
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.522
【相关文献】
1.一种新型雷达板的雷达显控终端软件设计 [J], 毛峰;马中
2.基于Qt的船用导航雷达显控终端软件设计 [J], 王冰山;郝延刚;王远斌
3.一种基于Windows系统的雷达显控终端软件设计 [J], 郝春环; 高梅国
4.一种基于Windows系统的雷达显控终端软件设计 [J], 郝春环; 高梅国
5.基于Qt的多维度雷达显控系统软件设计 [J], 伍云辉
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针对雷达恒虚警处理的相干干扰效果研究发布时间:2023-03-06T05:33:43.111Z 来源:《中国科技信息》2022年第10月19期作者:熊鑫,贾乾,路琪[导读] 本文基于恒虚警CFAR检测器的滑窗结构熊鑫,贾乾,路琪 (空军预警学院雷达士官学校,武汉,430019) 摘要:本文基于恒虚警CFAR检测器的滑窗结构,利用相干干扰中的间歇采样重复转发干扰可以对生成的干扰信号数量、幅度和分布进行控制的特点,形成有针对性的多假目标干扰,从对抗的角度出发,针对多种恒虚警处理方法进行干扰效果测试,利用检测概率和CFAR损失定量分析干扰效果,为雷达对抗策略的制定和干扰效果研究提供依据。
关键词:雷达对抗;相干干扰;恒虚警;检测概率;CFAR损失目前,雷达信号处理中较为经典的CFAR检测是均值类CFAR检测方法,最典型的代表是单元平均CA-CFAR,但其在面临多目标环境时,检测性能下降明显。
作为CA的修正方案,最小选择SO-CFAR被提出,具有一定的多目标分辨能力。
特别的有,有序统计量(ordered statistics)类OS-CFAR检测方法,它对参考样本幅值按照大小排列后取第k个样本值作为杂波功率水平估计值。
当前,文献[1-3]对上述三类CFAR在干扰条件下的CFAR检测代价已有较深入的研究,但CFAR处理要面对的环境复杂多变,上述三类检测方法的参数有部分是提前设定好的,例如排序所需要确定的代表序值和删除点数,在多目标干扰情况下无法保证检测性能。
为了提高抗干扰能力,在有关干扰目标数量的先验信息未知的前提下,一类自适应于干扰数量和分布情况的检测器被提出了。
文献[4]提出了广义删除均值(generalised censored mean-level detector,GCMLD)类CFAR检测器,它不需要干扰目标数量这一先验信息,并且多目标背景下的检测能力要明显优于CA类,能够自动判断干扰目标数量,不足之处在于,当干扰目标只落入单侧滑窗中时,检测性能会降低[5],为此,SCMLD-CFAR方法[6]将GCMLD-CFAR 在前后滑窗分别进行的删除过程融为一体,在不改变算法的前提下简化了判决过程,缩短了排序时间。
雷达恒虚警及视频积累处理器
孙建平
【期刊名称】《零八一科技》
【年(卷),期】2000(000)003
【摘要】在雷达信号处理领域,雷达恒虚警(CFAR)及雷达视频积累器是一个十分重要的部分,他对雷达回波信号的检测起着很重要的作用。
雷达CFAR处理器,强使回波信号的检测在满足发现慨率的同时,保持恒定的虚警概率。
而视频积累器则可提高对目标检测信噪比,提高对目标的发现慨率。
本篇以在甘雷达的具体应用实例,来阐述雷达CFAR及雷达视频积累器设计一些基本思想。
【总页数】5页(P13-17)
【作者】孙建平
【作者单位】国营零八一总厂设计所,广元
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52
【相关文献】
1.一种新的雷达恒虚警(CFAR)处理器 [J], 吉书龙;皇甫堪
2.用高速数字信号处理器实现雷达视频杂波模拟 [J], 张兴敢;戴明桢
3.雷达信号的非相参积累检测和恒虚警处理 [J], 彭卫华
4.相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法 [J], 张坤;水鹏朗;王光辉
5.雷达彩色复合视频处理器的设计 [J], 张晋宁;俞维忠
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