章 碧，王任中，周文忠

(中國船舶集團有限公司第八研究院，南京 211153)

0 引 言

電子情報是從感興趣的信號截獲中獲得的信息[1]。為了獲取電子情報，不僅可以通過實時地進行目標數(shù)據(jù)分析獲取實時情報，還可以考慮對已偵收的大量歷史目標數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，即通過一種數(shù)據(jù)挖掘方法獲取歷史電子情報。隨著雷達輻射源目標偵測系統(tǒng)的持續(xù)運行，偵測到的雷達輻射源目標信息的數(shù)量會不斷累加。從這些目標的歷史信息中如何篩選出需加以關(guān)注的目標，并獲取這些目標的目標特性和活動規(guī)律用以輔助偵測，是一個十分值得研究的課題。本文針對雷達輻射源目標信息關(guān)鍵特征，如載頻值、重復周期值、脈寬值、脈內(nèi)調(diào)制參數(shù)，以及輻射源目標的識別結(jié)果和定位結(jié)果，設(shè)計了一種有效的統(tǒng)計與分析方法，得出目標特性和活動規(guī)律，進而掌握偵測范圍內(nèi)目標的整體活動態(tài)勢并指導進行目標的精準偵測。

1 雷達輻射源目標數(shù)據(jù)關(guān)鍵特征

數(shù)據(jù)挖掘是指從大量數(shù)據(jù)中提取或“挖掘”知識[2]。對雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘的目的是由目標數(shù)據(jù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)倉庫里提取知識，必須對數(shù)據(jù)本身進行研究，從雷達輻射源目標數(shù)據(jù)中如何提取數(shù)據(jù)，以及能挖掘到哪些知識。雷達輻射源目標數(shù)據(jù)是雷達輻射源目標中各種特征參數(shù)的集合。這些描述雷達輻射源目標的參數(shù)可以分為關(guān)鍵特征參數(shù)和非關(guān)鍵特征參數(shù)。雷達輻射源目標參數(shù)中，關(guān)鍵特征參數(shù)包括批號、截獲時間、來源、方位、連續(xù)波標識、載頻值、重復周期值、脈寬值、脈內(nèi)調(diào)制參數(shù)、幅度、定位經(jīng)緯度、雷達型號、雷達平臺和截獲次數(shù)。為了從大量雜亂無章的雷達輻射源目標信息中篩選出有效目標，必須針對雷達輻射源目標信息中的關(guān)鍵特征參數(shù)進行有效的統(tǒng)計和分析。

對雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行關(guān)鍵特征參數(shù)統(tǒng)計的目的是掌握雷達目標數(shù)據(jù)在關(guān)鍵特征參數(shù)上的分布特點，進而用于指導對目標進行更精細地統(tǒng)計與分析。由于雷達輻射源目標信號特征的差異、目標定位和識別能力的限制，不同雷達輻射源目標關(guān)鍵參數(shù)中存在一些共有參數(shù)和一些特有參數(shù)。共有參數(shù)如批號、截獲時間、截獲設(shè)備、方位、載頻值、重復周期值、脈寬值、幅度和截獲次數(shù)。特有參數(shù)如脈內(nèi)調(diào)制參數(shù)、定位經(jīng)緯度和雷達型號。特有參數(shù)是關(guān)鍵特征中最值得關(guān)注的部分。

2 雷達輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計

在設(shè)計雷達輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法時要考慮到雷達輻射源偵測系統(tǒng)工作的時間段、空間范圍、平臺類型、偵測能力界限(如偵測頻段、靈敏度等)等各個不同的要素。在此基礎(chǔ)上，如何對各種不同的關(guān)鍵特征進行統(tǒng)計，則需要更進一步地深化和細化。

為了對雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行有效地統(tǒng)計，首先要從雷達輻射源偵測系統(tǒng)的工作歷史中獲取必要的信息，包括系統(tǒng)的開關(guān)機時間、偵測頻段設(shè)置、系統(tǒng)載體為固定平臺還是移動平臺、系統(tǒng)偵測掃描范圍和偵測距離。例如，某固定站在某段時間內(nèi)處于工作狀態(tài)，偵測頻段為L波段，掃描范圍為環(huán)掃360°，系統(tǒng)可偵測距離為xkm。那么，在對該系統(tǒng)偵收到的雷達輻射源目標信息進行統(tǒng)計時可以針對性地選定工作時間段、偵測頻段、掃描范圍和定位距離。

在選定統(tǒng)計范圍后，進一步對該范圍內(nèi)的雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行某些關(guān)鍵特征的統(tǒng)計。對于關(guān)鍵特征中的共有特征，這里以目標載頻值為例，可以將載頻值分成多個等分段，統(tǒng)計每個分段里目標的數(shù)量，從而得到該范圍內(nèi)雷達輻射源目標的載頻分布特征，為進一步縮小范圍進行更精細的統(tǒng)計提供依據(jù)，如圖1所示。

與關(guān)鍵特征中的共有特征相對的是特有特征。對這些具有特有特征的雷達輻射源目標進行時間和空間

圖1 頻段統(tǒng)計圖

上統(tǒng)計十分必要。并非所有雷達輻射源目標都能被識別，而一旦有些目標被識別為某型雷達，那么對所有被識別的雷達輻射源目標進行統(tǒng)計對于了解偵測系統(tǒng)周邊電磁環(huán)境極具價值。統(tǒng)計已識別雷達的總批次和識別次數(shù)如圖2所示。

圖2 識別目標統(tǒng)計圖

當然，除了雷達輻射源目標數(shù)據(jù)所描述的關(guān)鍵特征外，其他一些無關(guān)于目標特征的參數(shù)，例如目標在一定時間范圍內(nèi)的總截獲次數(shù)，也可以作為統(tǒng)計的依據(jù)，如圖3所示。

圖3 總截獲次數(shù)統(tǒng)計圖

3 雷達輻射源目標數(shù)據(jù)分析

雷達輻射源目標數(shù)據(jù)分析方法的設(shè)計應結(jié)合雷達輻射偵測系統(tǒng)自身平臺特征、工作歷史、偵測能力、電磁環(huán)境和當時的情報信息。根據(jù)分析的目的，如篩選出特定參數(shù)特征的目標或者情報內(nèi)重點關(guān)注的目標，在對雷達輻射源進行統(tǒng)計之后，將對不同的統(tǒng)計結(jié)果進行分析，從而得出這些目標的特性或者活動規(guī)律。例如，對于某一固定的雷達輻射源偵測系統(tǒng)，參考其工作地區(qū)的電磁環(huán)境，結(jié)合當時的情報信息，根據(jù)其工作歷史(在某一時間段內(nèi)偵測某一掃描方位段中某一頻段的雷達輻射源信息)，統(tǒng)計這些偵收到的雷達輻射源信息中目標截獲時間和目標方位的關(guān)系，進而總結(jié)其活動特征。

為了系統(tǒng)性地對雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行分析，可以分為以下4個部分：

(1) 確定雷達輻射源偵測系統(tǒng)屬于固定站還是移動站，偵測范圍內(nèi)的地理環(huán)境特點、偵測系統(tǒng)自身偵測能力和已知的電磁環(huán)境特征。

(2) 查詢待分析時間段內(nèi)雷達輻射源偵測系統(tǒng)工作歷史和相關(guān)情報信息，根據(jù)數(shù)據(jù)分析的目的來確定統(tǒng)計的內(nèi)容。例如，為了篩選情報信息中的特定目標，對某些輻射源的關(guān)鍵特征參數(shù)進行統(tǒng)計，根據(jù)不同的統(tǒng)計結(jié)果最后得出相應的結(jié)論。

(3) 對一段時間內(nèi)偵收的雷達輻射源目標數(shù)據(jù)進行相關(guān)統(tǒng)計。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果設(shè)置目標數(shù)據(jù)的查詢條件，進一步查詢出每一批雷達輻射源目標數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)列表、參數(shù)坐標圖和電子地圖相結(jié)合的方式判斷該批目標在該段時間內(nèi)的活動規(guī)律，如圖4、5、6所示。

(4) 綜合各種目標的活動規(guī)律，進一步總結(jié)出該段時間內(nèi)目標綜合態(tài)勢。

圖4 數(shù)據(jù)列表圖

圖5 參數(shù)坐標圖

圖6 電子地圖測向方位示意圖

4 雷達輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法的拓展

對雷達輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法的拓展可以分為以下4個方面：

(1) 對于特殊的雷達輻射源目標，對其特殊的特征參數(shù)進行統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析其活動規(guī)律。

(2) 統(tǒng)計與分析方法在時間、空間甚至其他更多維度上進行拓展，例如對某一長時間段(如3個月)內(nèi)每天某個時間段在某片區(qū)域內(nèi)一些目標進行統(tǒng)計與分析。

(3) 由對單一雷達輻射源偵測系統(tǒng)到對多個雷達輻射源偵測系統(tǒng)偵收到的目標數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，進行系統(tǒng)間的多源信息融合。[3]

(4) 統(tǒng)計與分析方法的智能化。

一些特殊的雷達輻射源目標存在十分獨特的特征參數(shù)，可以單獨地進行統(tǒng)計與分析方法的設(shè)計。將這些統(tǒng)計與分析方法分別生成一個個的工具包，不斷地加以豐富以至于形成工具集，結(jié)合系統(tǒng)工作方式、電磁環(huán)境特征和其他電子情報，選取相關(guān)的工具包進行雷達輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

雷達輻射源目標活動規(guī)律的獲取往往不是能在短時間和狹小區(qū)域內(nèi)統(tǒng)計分析得出的，而是從長時間大區(qū)域內(nèi)累積的大量數(shù)據(jù)中獲得，甚至需要結(jié)合其他維度來進行統(tǒng)計與分析，例如目標截獲次數(shù)和識別批次等。

將多個雷達輻射源偵測系統(tǒng)偵收到的目標數(shù)據(jù)進行整合，構(gòu)建一套大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，不僅能進行多個單一系統(tǒng)目標數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，而且能夠進行系統(tǒng)間目標交叉定位、數(shù)據(jù)融合等更多方面的數(shù)據(jù)處理。隨著數(shù)據(jù)量的增大，以及數(shù)據(jù)處理算法能力的延伸，目標統(tǒng)計和分析結(jié)果更加豐富并且可靠。

將輻射源目標數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法進行智能化升級，自動進行雷達輻射源目標數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，使得系統(tǒng)能自動進行情報分析，生成系統(tǒng)工作日志、信號情報日志和偵察綜合報告，以輔助對雷達輻射源目標進行精準偵測。

5 結(jié)束語

本文介紹的輻射源目標統(tǒng)計與分析方法，即通過查詢輻射源偵測系統(tǒng)中相關(guān)的歷史目標數(shù)據(jù)，并利用特征參數(shù)統(tǒng)計、參數(shù)坐標圖和電子地圖相結(jié)合的方式進行數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)δ繕藲v史數(shù)據(jù)進行有的地統(tǒng)計與分析，在實際應用中達到了一定的效果，為后續(xù)的統(tǒng)計分析方法的拓展提供了基礎(chǔ)。