地面雷達數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計
摘要:針對目前地面雷達數(shù)據(jù)處理中存在的目標多,機動性強,地面雜波強,虛警率高等問題,采用并設(shè)計了解速度模糊、點跡凝聚、航跡處理等算法,結(jié)合軟件編程技術(shù),對信號處理后的數(shù)據(jù)進行綜合處理,經(jīng)過雷達外場鑒定試驗測試,數(shù)據(jù)處理使雷達的發(fā)現(xiàn)概率、虛警率、方位距離精度、速度分辨力等指標各提高了約十個百分點。
關(guān)鍵詞:雷達數(shù)據(jù)處理;點跡凝聚;航跡處理;解速度模糊
0 引言
數(shù)據(jù)處理作為雷達系統(tǒng)的一個重要組成部分,可以看成是雷達信號處理的后處理過程,可以對信號處理后的數(shù)據(jù)進行篩選,并且從零星探測的小目標進行綜合分析,消除由雜波、虛假目標、干擾目標、誘餌目標等造成的虛假檢測,提高對目標的發(fā)現(xiàn)概率,降低虛警率,對目
標建立航跡,并預(yù)測目標運動方向、位置的后果,其精度和可靠性都高于雷達的一次觀測,改善雷達信號處理結(jié)果,使雷達的使用價值和性能得以提高。
早期的雷達數(shù)據(jù)處理方法有最小二乘法、現(xiàn)代濾波理論、Kalman濾波、機動目標跟蹤方法等。
目前對雷達數(shù)據(jù)處理的研究,特別是航跡處理部分,大多都是對付空中目標和海上目標的,這樣的目標機動性不強,背景簡單,容易預(yù)測航跡。而地面目標具有強機動性、情況復(fù)雜、目標種類繁多、同一范圍內(nèi)目標遮擋等環(huán)境干擾因素較多,這些對目標的檢測、歸并、凝聚、建航都提出了高的要求。需要對以前在航空和航海領(lǐng)域應(yīng)用較多的航跡處理方法進行發(fā)展和完善,發(fā)展出適合強機動目標的改良算法。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,雷達數(shù)據(jù)處理的研究有以下幾個發(fā)展方向:弱小目標的自動跟蹤,可利用幀間濾波、檢測前跟蹤和先進算法來提升自動跟蹤性能;高速計算與并行處理;多傳感器信息融合與控制一體化;搜索、跟蹤、引導(dǎo)、識別與指揮一體化。
1 數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)設(shè)計
雷達數(shù)據(jù)處理采用計算機作為載體,通過編寫數(shù)據(jù)處理軟件來實現(xiàn),計算機能夠非常靈活地完成各種類型的數(shù)據(jù)處理工作;數(shù)據(jù)處理的軟件化也能使整個雷達系統(tǒng)的兼容性和可擴展性更強,功能更完善,界面更友好。
數(shù)據(jù)處理軟件完成的功能主要包括:采集數(shù)據(jù)(信號處理的目標數(shù)據(jù)、定北數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)),對信號處理后的目標數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、點跡凝聚等優(yōu)選目標數(shù)據(jù)后形成更加準確、精確的目標點跡數(shù)據(jù);對點跡數(shù)據(jù)進行航跡處理后形成目標的航跡;把處理后的目標點跡、航跡數(shù)據(jù)進行輸出。數(shù)據(jù)處理功能如圖1所示。
在研究和參考已有雷達數(shù)據(jù)處理算法的基礎(chǔ)上,對模擬目標數(shù)據(jù)、同類型其他雷達試驗中錄取的實際目標數(shù)據(jù)進行了仿真處理,根據(jù)處理結(jié)果,對已有算法進行修改完善,以適用本雷達技術(shù)特點和指標的要求。
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