亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于異類傳感器信息融合的平臺識別算法

        2017-01-18 05:32:05徐海洋
        艦船電子對抗 2016年6期
        關(guān)鍵詞:異類輻射源射頻

        李 敬,徐海洋

        (中國船舶重工集團公司第723研究所,揚州 225001)

        基于異類傳感器信息融合的平臺識別算法

        李 敬,徐海洋

        (中國船舶重工集團公司第723研究所,揚州 225001)

        從實用角度出發(fā)分析了相關(guān)濾波法、目標識別法和D-S證據(jù)理論等方法在異類傳感器信息融合的不同層次的使用,綜合以上方法實現(xiàn)對雷達偵察輻射源、通信輻射源、激光輻射源和雷達航跡的信息融合,最終合成平臺信息,用于完成平臺識別。

        異類傳感器;信息融合;逆合成孔徑雷達成像;D-S證據(jù)理論

        0 引 言

        數(shù)據(jù)信息融合是伴隨著一個系統(tǒng)使用多個同類或異類傳感器而產(chǎn)生的。根據(jù)參與融合的傳感器的類別,可分為同類信息融合和異類信息融合[1]。同類信息融合的優(yōu)點是各傳感器之間相同特征信息比較多,融合的特征信息的確定因素比較多。而異類信息融合過程相對要難一些,因為相同的特征信息參數(shù)比較少,所以融合效果要差一些。本文主要討論異類傳感器的數(shù)據(jù)融合算法和應用領域。

        異類傳感器信息融合技術(shù)是智能信息處理領域的一種重要方法,它充分利用了多源數(shù)據(jù)的互補性和計算機的高速運算來提高信息質(zhì)量,提高信號截獲概率。本文討論的異類傳感器主要有無源的電子偵察、有源的航跡探測、通信情報和激光探測等,這也是目前艦載平臺最常規(guī)的配備。在這些異類傳感器中雷達能夠?qū)\動目標進行實時跟蹤,但易暴露;無源設備隱蔽性強,但角度數(shù)據(jù)的精度比較差,目標增批嚴重。因此這些傳感器之間的信息融合會更好地提高信號識別和目標識別的準確率,并解決模糊的問題,以便準確、實時地感知周圍電磁態(tài)勢形成平臺,并將融合信息用于平臺識別,最終給出平臺的型號以及更詳細的平臺參數(shù)。

        1 信息融合方法

        異類傳感器之間信息融合的最大困難就是各傳感器之間的相同特征信息太少,因此異類傳感器信息融合的不同層次對應不同的算法,從精確的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波到模糊的屬性相似度、D-S判據(jù)等算法都被應用在異類傳感器的信息融合上。

        1.1 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波法

        數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波法主要針對有源與無源探測同時都具有的可以量化的參數(shù)信息,主要有方位信息和俯仰信息。根據(jù)探測到的角度信息和時標,在時間和空間上對齊,實現(xiàn)對特征信息的相關(guān)和濾波。采用卡爾曼濾波方法實現(xiàn)有源航跡與雷達輻射源方位角和俯仰角的關(guān)聯(lián)濾波。下面介紹卡爾曼濾波。

        預測方程:

        X(k/k-1)=AX(k-1/k-1)+W(k-1)

        (1)

        (2)

        觀測方程:

        (3)

        增益方程:

        (4)

        濾波方程:

        X(k/k)=X(k/k-1)+ K(k)[Z(k)-HX(k/k-1)]

        (5)

        濾波均方誤差方程:

        (6)

        對于時變系統(tǒng)信號模型和時變觀測模型,轉(zhuǎn)移矩陣A和觀測矩陣H皆為時變的,用A(k)和H(k)表示。

        通過卡爾曼濾波可以將雷達輻射源、通信輻射源、激光輻射源和有源航跡進行初步的角度信息的融合。如果雷達輻射源平臺可以進行無源定位,實時給出輻射源的距離信息,便可以與有源航跡進行精確的位置信息的融合。

        1.2 目標識別

        目標識別是將目標信息與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進行關(guān)聯(lián)比對,識別出目標的平臺類型,為異類傳感器信息融合提供有效融合參數(shù)。

        1.2.1 雷達輻射源目標識別

        雷達輻射源在進行分選時,由于信號反射、飽和以及干擾等原因,測量參數(shù)會出現(xiàn)偏差,而且雷達輻射源往往具有多個工作模式,不同雷達的模式相互交迭,對于工作頻率、重復頻率、脈沖寬度、信號調(diào)制度這類連續(xù)模擬性參數(shù),則由于各部具體雷達的特征參量的值總是在各自對應的某一平均值附近擺動,使得分選結(jié)果出現(xiàn)偏差,增加了模糊性[2]。為此選用模糊匹配方法,采用高斯型隸屬函數(shù)。

        識別參數(shù)主要有射頻f、重頻F和脈寬τ。下面以射頻為例。

        目前比較常見的雷達輻射源射頻類型一般包括固定、分集、脈組捷變、 脈間捷變、調(diào)頻和復合信號。在進行射頻相關(guān)時,先將射頻類型籠統(tǒng)分為兩大類,一類是固定頻點的,主要包含固定類型、分集,另一類是射頻值是變化的,主要包含脈間捷變、脈組捷變、調(diào)頻和復合信號。

        對固定頻點的射頻值相關(guān)采用高斯型隸屬函數(shù)計算模糊隸屬度,公式如下:

        μRi(f)=

        (7)

        式中:f為頻率測量值;fmin和fmax為以f頻率值為中心,因測量設備的噪聲和誤差測出的雷達工作頻率的低端和高端;σRi為該類雷達載頻的測量精度;μRi(f)為第i次測量頻點f的融合相關(guān)度。

        需要注意的是,在進行高斯隸屬度函數(shù)計算時,通常固定射頻點會有多個,對多個射頻點進行相關(guān)時,先要進行射頻點配對,保證最接近的2個射頻點進行模糊隸屬度相關(guān)。

        對另類變化的射頻值進行相關(guān)時,采用均勻分布求概率的方法。設有2個相關(guān)的射頻參數(shù)(fimax,fimin)和(fDmax,fDmin),則:

        (8)

        式中:(fimin,fimax)∩(fDmin,fDmax)表示求射頻(fimax,fimin)和(fDmax,fDmin)的交集;(fimin,fimax)∪(fDmin,fDmax)表示求射頻(fimax,fimin)和(fDmax,fDmin)的并集。

        在求相關(guān)隸屬度前同樣的先要進行射頻范圍的配對,保證最接近的2個射頻范圍值求均勻分布概率。

        1.2.2 有源目標識別

        有源航跡的識別主要通過目標的方位信息(主要俯仰角)和速度信息等來粗分平臺類型。有些平臺類型在速度和俯仰角上并無很明確的界限,還可以依據(jù)目標的逆合成孔徑雷達(ISAR)成像,根據(jù)一維距離像和二維距離像來區(qū)分。

        高分辨率ISAR成像雷達由于能夠?qū)崿F(xiàn)目標的二維成像,獲取更加豐富的目標散射信息,有利于目標的識別和分類,被廣泛應用于現(xiàn)代雷達系統(tǒng)中。對目標進行高分辨ISAR成像需要有縱向和橫向分辨率。橫向分辨率是通過目標相對雷達的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的,而縱向分辨率是通過雷達發(fā)射的大信號帶寬實現(xiàn)的[3]。因而選擇適合的大時寬帶信號對于ISAR成像系統(tǒng)設計來說是至關(guān)重要的。大時寬帶信號可以有許多形式,如脈沖編碼等,但用得最多的是線性調(diào)頻脈沖信號和調(diào)頻步進頻信號。圖1是利用調(diào)頻步進頻方式對某型民航機的二維成像。圖2是某艦船的二維像。

        圖1 民航機二維ISAR成像

        圖2 某艦船二維ISAR成像

        二維成像對目標的配合要求比較高,要求目標相對測量點要求切向運動,對于敵方目標是很難做到的,對有經(jīng)驗的操作手來說,他可以從一維像上給出識別。圖3是對應圖1民航機的某幀一維距離像,圖4是對應圖2某艦船的一維距離像。

        圖3 民航機一維距離像

        圖4 某艦船的一維距離像

        即使通過數(shù)據(jù)庫比對和目標成像也很難準確無誤地給出目標的平臺類型,包括其他參數(shù)特征信息都不完整、不精確甚至存在一定的模糊性?;谶@些問題,在進行異類傳感器數(shù)據(jù)融合時,通過前面的方法收集異類傳感器平臺盡可能全面的相關(guān)信息,如:頻率特征、平臺類型、威脅等級、敵我屬性等,再用D-S證據(jù)理論進行信息融合,給出最終判據(jù)。

        2 基于D-S證據(jù)理論的信息融合[4]

        由于存在各種干擾而導致各種傳感器局部判決結(jié)果的不確定性,使得決策級融合中的各種“最優(yōu)”準則未必為系統(tǒng)的“最優(yōu)”。D-S證據(jù)理論在區(qū)分不確定與不知等方面顯示了很大的靈活性。為了解決信息的不完整,不確定及模糊性的問題,可以采用D-S證據(jù)理論中的基本概率分配函數(shù)來描述這種不確定性。

        設Mn是2Ω上概率分配函數(shù),則其正交和M=M1+M2+…+Mn定義為:

        (9)

        (10)

        (11)

        式中:Ω為樣本空間,Ω由一些互不相容的參數(shù)構(gòu)成,這些參數(shù)的各種組合構(gòu)成冪集2Ω;M為基本概率分配函數(shù);M(A)為冪集2Ω在[0,1]的映射;M(Φ)=0為不可能事件的基本概率是0;當2Ω中全部元素的基本概率之和為1,即∑M(A)=1,A?Ω。

        對多傳感器多測量周期可信度分配的融合可先對每個傳感器求其各個測量周期的可信度進行信息融合,再求所有傳感器的可信度進行信息融合。

        設Msj(Ak)為第s(s=1,…,S)個傳感器在第j(j=1,…,J)個測量周期對命題Ak(k=1,…,K)的可信度分配,計算每個傳感器依據(jù)各自第j個周期的測量積累對命題Ak的融合后驗可信度分配為:

        (12)

        (13)

        對所有傳感器的融合結(jié)果再進行融合處理,即:

        (14)

        (15)

        命題A可以是平臺類型、威脅等級和敵我屬性,通過對各個傳感器的3種命題進行統(tǒng)計給出不確定性,再通過對所有傳感器的統(tǒng)計給出不確定性,最后給出最終判決。

        3 結(jié)束語

        異類傳感器信息融合的發(fā)展是必然趨勢,國內(nèi)外對異類傳感器信息融合合成平臺的研究已有,雖然只是簡單地將目標航跡與雷達輻射源進行融合,但已可給出平臺信息,感知周圍態(tài)勢。圖5是用海圖對異類傳感器進行信息融合合成平臺的顯示。

        目前偵察設備和通信設備存在的問題是多路徑效應,輻射源增批現(xiàn)象嚴重而且在方位信息上不穩(wěn)定,出現(xiàn)方位跳變現(xiàn)象造成虛假目標較多,激光的最大問題就是方位偏差太大。這些都會導致信息融合的不穩(wěn)定和錯誤,在工程實現(xiàn)時除了按相關(guān)算法和準則進行融合外,還要進行平臺之間的修正和更改,及時更新平臺信息,實現(xiàn)實時動態(tài)信息融合,避免輻射源參數(shù)不穩(wěn)定導致平臺合成的錯誤。

        [1] 梁健.異類傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)應用[J].2006年無線電工程,36(7):33-35.

        [2] 王國玉,汪連棟,王國良,等.雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)數(shù)學仿真與評估[M].1版.北京:國防工業(yè)出版社,2004.

        [3] 保錚 邢孟道 王彤.雷達成像技術(shù)[M].1版.北京:電子工業(yè)出版社,2008.

        [4] SHAFER G.A Mathematical Theory of Evidence[M].Princeton,NJ:Princeton U P,1976.

        Platform Recognition Algorithm Based on Heterogeneous Sensor Information Fusion

        LI Jing, XU Hai-yang

        (The 723 Institute of CSIC,Yangzhou 225001,China)

        From the practical point of view,this paper analyzes the application of correlation filtering method,target identification method and D-S S evidence theory,etc. to different levels of heterogeneous sensor information fusion,realizes the information fusion of radar reconnaissance emitter,communication emitter,laser emitter and radar track through integrating above methods,and finally the platform information is integrated,which is used for platform identification.

        heterogeneous sensor;information fusion;inverse synthetic aperture radar imaging;D-S evidence theory

        2016-02-25

        TN97

        A

        CN32-1413(2016)06-0083-04

        10.16426/j.cnki.jcdzdk.2016.06.018

        猜你喜歡
        異類輻射源射頻
        5G OTA射頻測試系統(tǒng)
        關(guān)于射頻前端芯片研發(fā)與管理模式的思考
        基于博弈論的GRA-TOPSIS輻射源威脅評估方法
        數(shù)字電視外輻射源雷達多旋翼無人機微多普勒效應實驗研究
        雷達學報(2018年5期)2018-12-05 03:13:16
        外輻射源雷達直升機旋翼參數(shù)估計方法
        雷達學報(2018年3期)2018-07-18 02:41:20
        基于遷移成分分析的雷達輻射源識別方法研究
        ALLESS轉(zhuǎn)動天線射頻旋轉(zhuǎn)維護與改造
        電子制作(2016年1期)2016-11-07 08:42:54
        腹腔鏡射頻消融治療肝血管瘤
        毛毛蟲中的異類
        魚中的異類
        牲欲强的熟妇农村老妇女| 国产亚洲日韩欧美久久一区二区 | 亚洲制服无码一区二区三区 | 91呻吟丰满娇喘国产区| 元码人妻精品一区二区三区9| 色中文字幕视频在线观看| 久久一区二区国产精品| 久久精品www人人爽人人| 极品美女扒开粉嫩小泬| 亚洲一区二区情侣| 蜜桃网站免费在线观看视频| 午夜免费视频| 18禁美女裸体网站无遮挡| 国产精品,在线点播影院| 国产亚洲成人精品久久久| 国产精品久久久久乳精品爆| 三上悠亚免费一区二区在线| 日韩人妻中文字幕一区二区| 久久狼精品一区二区三区| 亚洲精品无amm毛片| 国产精品主播视频| 亚洲最大视频一区二区三区| 丰满人妻熟妇乱又仑精品| 亚洲啪啪综合av一区| 人妻有码中文字幕在线不卡| 99久久婷婷国产精品综合| 免费无码av片在线观看播放| 少妇太爽了在线观看| 国产高清黄色在线观看91| 熟女肥臀白浆一区二区| 亚洲精品熟女国产| 日韩亚洲制服丝袜中文字幕| 中文字幕日韩精品人妻久久久| 日本在线 | 中文| 中文在线а√天堂官网| 性感人妻中文字幕在线| 久久伊人最新网址视频| 国产精品久久久久久52avav| 中文字幕亚洲无线码a| 亚洲视频专区一区二区三区| 狠狠噜天天噜日日噜无码|