2019年第41卷第11期文章目次

李迎春 , 高红卫 , 余继周

2019, 41(11):1-5.

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摘要:
面对人工智能技术的高速发展及军事变革需求,智能雷达被提出以应对未来复杂的战场环境。文中介绍了智能雷达的研究背景,通过对人工智能、感知智能与认知智能的理解阐述了智能雷达的发展定位、技术内涵及特点;然后,在分析传统雷达工作过程特点基础上提出了智能雷达的智能化表征层次架构,分析了智能雷达的主要研究内容;最后,给出了针对智能雷达的发展思考和建议。

2 大数据人工智能对预警探测领域的影响分析

卢雨祥 , 周峰 , 郭建明

2019, 41(11):6-9.

[摘要](7446) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
文中结合预警探测领域应用分析了大数据产生的根源和大数据问题的特点,指出预警探测大数据具有“大数据、小样本”的鲜明特点;然后,探讨了预警探测领域的数据资源特征,并提出大数据人工智能在预警探测领域的应用需求,归纳了大数据人工智能在预警探测领域的潜在应用效益;最后,总结了大数据人工智能在改变未来战争制胜方法、改变预警装备建设思想和改变攻防对抗整体实力等三方面对预警探测领域的影响。

3 大数据在多功能雷达性能阵地现场优化中的应用

申娟 , 宋正鑫 , 郭建明 , 田明宏

2019, 41(11):10-13.

[摘要](7258) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在分析多功能雷达数据特点的基础上,提出基于大数据开展多功能雷达性能阵地现场优化的基本框架,分析大数据应用在数据获取、数据存储、数据处理等方面对雷达的需求,给出大数据应用需重点解决的环境感知与自适应学习、海量数据管理、高价值信息挖掘、基于评估结果反馈的系统参数优化等关键技术问题,为未来大数据在多功能雷达性能阵地现场优化中的工程应用提供借鉴和支撑。

4 多目标跟踪的观测站最优机动策略

洪磊 , 陈树新 , 吴昊 , 何仁珂 , 徐涵

2019, 41(11):14-19.

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摘要:
在多目标跟踪问题中,观测站的有效机动可以提高观测信息的质量,从而提升目标跟踪的精度。对此,文中提出一种基于高斯混合概率假设密度(GM-PHD)滤波器的观测站最优机动马尔可夫决策方法。首先,用Fisher信息矩阵(FIM)行列式建立代价函数;然后,计算出马尔可夫链的转移矩阵,利用马尔可夫决策过程(MDP)来获得观测站最优机动策略。其中,利用GM-PHD滤波器来估计目标的实际位置和为每一决策周期提供概率假设密度(PHD)。通过实验仿真,验证了该机动策略在提高多目标跟踪精度方面的有效性。

5 基于机器学习支持向量机的海面目标航迹起始算法研究及应用

史建涛 , 孙俊 , 杨予昊 , 王宁

2019, 41(11):20-24.

[摘要](7207) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
海面目标跟踪过程受到强海杂波干扰、回波信号时变非平稳、点迹丢失和目标机动等影响,导致传统方法的航迹起始效果较差,出现混批、起始失败和误跟踪等严重后果。针对上述问题,提出了一种基于机器学习支持向量机的海面目标航迹起始算法,采用支持向量机作为分类器,通过样本训练实现对真实目标与虚假目标的分类,将航迹起始问题转化为真假目标的区分和鉴别问题。文中方法利用机器学习的数据驱动策略选择分界面方案代替传统技术中利用先验知识来人工选择门限分界,可以显著减少对先验信息的依赖;同时,门限具有自适应调整的能力,可大大提高算法的自适应性和鲁棒性。最后,利用雷达实测数据对算法的有效性进行了验证。

6 基于稀疏表示的SAR地面目标分割技术

段佳 , 贺治华 , 吴亿锋

2019, 41(11):25-29.

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摘要:
提出了一种引入先验约束的合成孔径雷达(SAR)图像的目标分割技术,以解决强杂波背景干扰下的目标分割困难问题。不同于基于统计理论的目标检测,文中利用目标图像切片在图像域的稀疏性,通过稀疏分解的方法构建目标特征窗函数实现目标的检测,并引入目标的形状先验对目标区域进行修正;然后,利用目标阴影的空间约束对基于统计检测的阴影区域进行修正,实现目标的分割;最后,基于实测数据验证了算法的有效性。

7 基于联合稀疏重构模型的双基MIMO雷达off-grid目标参数快速估计

张栋 , 白新有 , 邱彦文 , 郑桂妹

2019, 41(11):30-34.

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摘要:
针对多输入多输出(MIMO)雷达二维参数稀疏估计中的不在格点上(off-grid)目标问题,利用两次泰勒展开对信号模型进行修正,构建联合稀疏重构模型,将off-grid问题转化为联合稀疏重构问题;为降低计算复杂度,针对该联合稀疏重构模型提出Joint-2D-OMP算法。仿真结果表明:所提模型和算法在解决off-grid问题的同时,可有效提高参数估计的速度。

8 距离多普勒域多雷达信号融合

王开民 , 钱江 , 张建伟 , 杨晓波

2019, 41(11):35-38.

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摘要:
传统的单雷达目标检测算法在低信杂噪比(SCNR)场景下,其检测性能较差,对低空微弱目标检测时,由于杂波信号很强,目标回波信号可能在单个雷达的回波中被杂波淹没,导致不能检测到目标。所以,文中提出一种多雷达信号融合算法检测动目标,在距离多普勒域对多个雷达回波信号进行融合,增强目标信杂噪比。最后,通过仿真来验证提出的算法的有效性。

9 多约束条件下的阵列天线方向图可重构设计

丛友记 , 李庭浩 , 袁洪 , 承浩宇 , 陈文俊

2019, 41(11):39-41.

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摘要:
介绍了一种多个约束条件下的阵列天线方向图可重构设计方法。在阵列激励功率种类与仅相位加权等条件的限制下,优化后的阵列天线多种方向图均满足了预设目标。首先,建立了多目标优化求解模型;然后,针对不同的问题采用了不同的优化方法进行求解。优化后的阵列采用了三种不同的功率组件,并在同一功率激励情况下采用不同的相位分布分别实现了低副瓣笔形波束、45°余割平方与22°扇形方向图的可重构设计,而且优化后的总输入功率较相同副瓣电平下的泰勒加权的总功率增加了约13%。

10 基于微缩雷达应用的硅基毫米波片上天线

张我弓 , SCHULZE J?rg , KASPER Erich

2019, 41(11):42-50.

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摘要:
为研究小型化、微型化天线在现代无线应用中的集成趋势,对当前工艺水平下的毫米波段片上天线(AoC)设计进行了总结。从集成角度,对单片集成和混合集成的概念分别进行了优劣比较和讨论。作为一个单片集成技术方案的可靠候选,对硅基单片毫米波集成电路(SIMMWIC)技术进行了介绍,并给出了利用该技术实现的整流天线例子。通过单片集成的雪崩二极管发射机展示了如何利用三维电磁仿真工具设计及证明片上天线的性能,利用仿真和实际验证探讨了硅基毫米波片上天线的挑战和方法,为小型化雷达系统方案提供了一个稳固的基础。

11 基于改进AHP-TOPSIS法天波雷达作战效能评估

余苗 , 王娟 , 李静 , 程建

2019, 41(11):51-56.

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摘要:
针对传统逼近理想解排序(TOPSIS)法在确定权重系数上面的缺陷和不足,提出了改进层次分析法(AHP)-TOPSIS法。该方法运用几何平均超传递近似法处理原始判断矩阵,通过构造判断矩阵的互补矩阵,对互补矩阵进行几何平均,得到超传递近似矩阵,使新的判断矩阵具有一致性的同时,又保持了专家的原始意见;同时,根据天波雷达作战效能评估指标体系的层次结构,采用分层的TOPSIS 法进行作战效能评估。最后通过实例分析表明所提方法是合理和有效的。

12 基于深度学习的雷达自动目标识别架构研究

李士国 , 张瑞国 , 孙晶明 , 孙俊

2019, 41(11):57-61.

[摘要](7652) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对深度学习运用于雷达目标识别时存在的数据量欠缺和数据人工标注难等问题,提出将传统目标识别方法与人工智能技术结合,建立面向应用的新的目标识别架构,通过融合处理以及基于传统方法的机器自动标注,获得更优越的识别效果,大幅减少人工标注的工作量,确保系统在低数据量、低标注数据下仍可维持一定的识别效果。雷达实测数据证明了该识别框架的有效性。

13 海面环境半主动导引头抗多径方法研究

王宜进 , 童创明

2019, 41(11):62-66.

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摘要:
多径干扰对防空导弹拦截掠海飞行超低空目标造成严重影响。引入制导雷达和导引头方向图以及修正复反射系数,建立半主动导引头修正“四路径”模型,采用基于物理光学法、等效电磁流法与Z-buffer消隐技术的混合算法,快速、准确地获取海面环境下超低空目标的多径散射,仿真分析了海面风速、雷达工作频率与目标类型对多径散射和信干比的影响。仿真结果表明:半主动体制下,采用VV极化方式,以7°左右的擦地角下视探测掠海飞行超低空目标,能有效抑制多径干扰。仿真结果对防空导弹的弹道设计具有借鉴意义。

14 基于混沌特征量的雷达性能参数可预测性度量

吕永乐 , 吴婕 , 周闯 , 渠浩

2019, 41(11):67-72.

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摘要:
故障预测是雷达健康管理系统的一项重要功能。在对雷达实施故障预测时,应先对性能参数的可预测性进行度量分析。首先,介绍了雷达性能监测传感器网络以及相适用的线性建模预测方法;然后,基于相空间重构理论和混沌特性量,提出一种雷达性能参数可预测性度量方法,并为确定有效时间提前量提供科学依据;最后,结合雷达信噪比参数监测序列进行实验分析,验证了所提出方法的有效性。

15 一种锥台形阵列的二维干扰零陷展宽算法

王欢 , 姜洋 , 纪雨雪 , 李峰

2019, 41(11):73-76.

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摘要:
当干扰位置快变化时,自适应波束形成的权矢量的更新速率跟不上干扰位置的变化速率,从而导致抗干扰的效果变差甚至使算法失效。文中在锥台形阵列的基础上,建立干扰位置扰动服从两点分布的模型,从数学的角度推导出一种锥台形阵列的二维零陷展宽算法,该算法可以根据实际快速运动干扰的特性,建立相应算法所需的先验参数,将此参数应用于该零陷展宽算法,可以有效地抑制对应的快速运动干扰。计算机仿真证明了该算法的有效性。

16 雷达预测与健康管理系统设计

徐频频 , 刘传保

2019, 41(11):77-84.

[摘要](7482) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
将故障预测与健康管理(PHM)技术引入雷达系统,可极大地提高雷达的任务可靠性和使用可用度。在回顾PHM国内外发展现状和综合分析雷达PHM技术的基础上,建立了雷达系统的PHM架构,实现故障隔离、健康评估、寿命预测和维修决策功能,提炼出存在的技术难点;并以某型雷达应用中的设计为案例进行分析,验证系统可行性和设计效能,可为PHM技术在雷达中的推广应用提供参考。

17 声阵列技术在雷达传动系统异响故障诊断中的应用

邱保安 , 吕辉 , 李力力

2019, 41(11):85-89.

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摘要:
声阵列技术通过特定方式排布的声传感器阵列接收声场信号,采用波束形成原理对声场信号进行特殊处理,获取噪声源的幅值、相位、方位等信息,得到声场的空间分布,实现混响环境多个声源的检测与识别。针对某轮轨式大型相控阵雷达天线座滚轮的异响噪声故障,基于声阵列噪声源识别技术,利用平面螺旋声像检测系统对滚轮噪声的辐射声场进行测量,获得了滚轮噪声的频率特性和声场能量分布特征,并通过声场图像和光学视频图像的透明重叠,以云图方式准确直观地呈现了滚轮噪声源的频率、分布位置。研究结果表明:声阵列技术能够快速准确地进行噪声源的诊断和空间定位,为雷达传动系统异响噪声故障的诊断分析提供了有效的工程经验。

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