一種魯棒智能雷達海上目標檢測系統及方法
2023-07-26 02:45:41
專利名稱：一種魯棒智能雷達海上目標檢測系統及方法
技術領域：
本發明涉及雷達數據處理領域，特別地，涉及一種魯棒智能雷達海上目標檢測系統及方法。
背景技術：
海雜波，即來自於海面的雷達後向散射回波。近幾十年來，隨著對海雜波認識的深入，德國、挪威等國家相繼嘗試利用雷達觀測海雜波獲取雷達海浪圖像來反演海浪信息，以獲得關於海洋狀態的實時信息，如海浪的波高、方向和周期等，從而進一步對海上微小目標進行檢測，這對海上活動具有十分重要的意義。海上目標檢測技術具有重要的地位，提供準確的目標判決是對海雷達工作的重要任務之一。雷達自動檢測系統依據判決準則在給定的檢測閾值下做出判決，而強海雜波往往成為微弱目標信號的主要幹擾。如何處理海雜波將直接影響到雷達在海洋環境下的檢測能力1)識別導航浮標、小片的冰，漂浮在海面的油汙，這些可能會對導航帶來潛在的危機；2)監測非法捕魚是環境監測的一項重要的任務。在傳統的目標檢測時，海雜波被認為是幹擾導航的一種噪聲被去掉。然而，在雷達對海觀測目標時，微弱的運動目標回波常常湮沒在海雜波中，信雜比較低，雷達不易檢測到目標，同時海雜波的大量尖峰還會造成嚴重虛警，對雷達的檢測性能產生較大影響。對於各種對海警戒和預警雷達而言，研究的主要目標是提高海雜波背景下目標的檢測能力。因此， 不僅具有重要的理論意義和實際意義，而且也是國內外海上目標檢測的難點和熱點。
發明內容
為了克服已有雷達海上目標檢測方法魯棒性不高、易受人為因素影響、智能性不足的缺點，本發明提供一種具有魯棒性、避免人為因素影響、智能性高的智能雷達海上目標檢測系統及方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是—種魯棒智能雷達海上目標檢測系統，包括雷達、資料庫以及上位機，雷達、資料庫和上位機依次相連，所述雷達對所檢測海域進行照射，並將雷達海雜波數據儲存到所述的資料庫，所述的上位機包括數據預處理模塊，用以進行雷達海雜波數據預處理，採用如下過程完成1)從資料庫中採集N個雷達海雜波回波信號幅值Xi作為訓練樣本，i = 1，...， N；2)對訓練樣本進行歸一化處理，得到歸一化幅值^
權利要求
1. 一種魯棒智能雷達海上目標檢測系統，包括雷達、資料庫以及上位機，雷達、資料庫和上位機依次相連，其特徵在於所述雷達對所檢測海域進行照射，並將雷達海雜波數據儲存到所述的資料庫，所述的上位機包括數據預處理模塊，用以進行雷達海雜波數據預處理，採用如下過程完成1)從資料庫中採集N個雷達海雜波回波信號幅值Xi作為訓練樣本，1= 1,...,N；2)對訓練樣本進行歸一化處理，得到歸一化幅值^
2.如權利要求1所述的魯棒智能雷達海上目標檢測系統，其特徵在於所述上位機還包括判別模型更新模塊，用以按設定的採樣時間間隔採集數據，將得到的實測數據與模型預報值比較，如果相對誤差大於10%，則將新數據加入訓練樣本數據，更新預報模型。
3.如權利要求1或2所述的魯棒智能雷達海上目標檢測系統，其特徵在於所述上位機還包括結果顯示模塊，用以將目標檢測模塊的檢測結果在上位機顯示。
4.一種如權利要求1所述的魯棒智能雷達海上目標檢測系統所使用的雷達海上目標檢測方法，其特徵在於所述的方法包括以下步驟(1)從資料庫中採集N個雷達海雜波回波信號幅值^ci作為訓練樣本，i = l,...,N；(2)對訓練樣本進行歸一化處理，得到歸一化幅值^
5.如權利要求4所述的雷達海上目標檢測方法，其特徵在於所述的方法還包括(11)、按設定的採樣時間間隔採集數據，將得到的實測數據與模型預報值比較，如果相對誤差大於10 %，則將新數據加入訓練樣本數據，更新預報模型。
6.如權利要求4或5所述的雷達海上目標檢測方法，其特徵在於在所述的步驟(10) 中，將目標檢測模塊的檢測結果在上位機顯示。
全文摘要
一種魯棒智能雷達海上目標檢測系統，包括雷達、資料庫以及上位機；雷達、資料庫和上位機依次相連，所述雷達對所檢測海域進行照射，並將雷達海雜波數據儲存到所述的資料庫，所述的上位機包括數據預處理模塊、魯棒預報模型建模模塊、改進智能尋優模塊、目標檢測模塊、模型更新模塊以及結果顯示模塊。以及提出了一種魯棒智能雷達海上目標檢測方法。本發明提供一種具有魯棒性、避免人為因素影響、智能性高的智能雷達海上目標檢測系統和方法。
文檔編號G01S7/41GK102183754SQ201110051200
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月3日 優先權日2011年3月3日
發明者劉興高, 閆正兵 申請人:浙江大學