进动目标多雷达回波建模和融合特征提取研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen3712331
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在雷达目标识别中,多雷达融合技术逐渐渗入到特征提取和识别方法中,这不但能够发挥各个雷达、各种方法在不同场景下的优势,而且将不同的参数关联起来,形成目标实时的位置、速度等信息,以满足目标识别的各类需求。因此,利用多雷达融合进行目标识别研究成为当前目标识别领域研究的一种趋势。  本文在建立目标进动模型和雷达回波模型的基础上,提出了基于多雷达融合的进动目标特征提取方法,并研究了基于实验数据的目标进动角提取等相关问题,主要内容如下:  (1)针对进动目标的弹道仿真问题,从质心的运动和目标绕质心的运动分别深入研究了弹道目标的运动,建立了进动目标的弹道运动方程组,求解方程组得到进动目标在飞行中的速度、位置、姿态、进动角、进动周期等信息,并对中段目标的弹道运动进行了仿真验证;建立了自旋锥体的运动学模型,通过在目标本体坐标各轴施加干扰力矩,通过公式推导和仿真分析得到了目标的进动特征与干扰力矩、目标形状等的关系。  (2)针对进动目标的多雷达回波特性仿真问题,建立了多雷达场景,设置目标发射点、落点位置,雷达布点等场景参数,对目标宽窄带动态回波进行建模与仿真,提出了一种基于三参数散射中心模型库的宽带回波仿真方法,构建了动态雷达散射截面(RCS)数据模型,为以下章节的目标特征提取奠定基础。  (3)针对进动目标的特征提取问题,列举了常见的进动周期提取方法,并进行了分析和比较,建立了多雷达圆锥目标进动模型,提出了基于径向长度曲线拟合的进动角提取方法,在此拟合曲线的基础上应用径向长度的理论公式及其角度关系,进一步估计目标长度、底面半径等结构参数,并研究了观测时间、雷达噪声、雷达相对位置分别对进动角提取方法的影响,同时将该方法应用于弹道中进行了仿真验证。  (4)针对实测数据的特征提取问题,提出了一种可提高实测数据特征提取精度的多波段测量数据融合方法。给出了暗室目标特性测试的数学模型,详细分析了不同波段测量结果的不相参性,提出了多波段测量数据的暗室测量步骤,利用锥球和球头锥两个目标的实验室测量数据对多波段融合方法和进动特征提取方法进行了验证,实现了目标的精细散射结构分辨,并验证了大带宽下目标进动特征提取的精度。
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