基于干涉逆合成孔径雷达的海上船只监控系统

基于调频连续波(FMCW)技术的干涉逆合成孔径雷达(In ISAR)可以做到对目标的全天候、全天时自动成像监控,这相对于传统的光学红外成像具有不可比拟的优势。由于In ISAR系统结构复杂,大部分研究工作仍基本处于理论分析与暗室实验阶段。本文公布了首台可用于实际监测的In ISAR雷达系统结构与对船成像实测结果。     

基于时频分析的逆合成孔径雷达成像技术

针对ISAR机动目标成像中传统RD算法无法取得较理想目标图像的问题,文中在分析机动目标雷达成像原理的基础上,将时频分析技术应用于ISAR成像,二维的距离-多普勒矩阵变成三维的时间-距离-多普勒矩阵,研究运动补偿问题,进行相应的仿真实验。仿真实验结果表明:基于时频分析技术的ISAR成像能得到反映机动目标姿态的瞬时图像;不同时频分析函数对成像效果的影响不同;本文的运动补偿算法有效。     

对ISAR成像系统M序列调相干扰技术研究

ISAR成像系统与普通雷达相比具有更强的抗干扰能力,使用常规的噪声压制干扰方法需要很大的功率才能实现目标像的有效破坏。文章介绍一种基于M序列码实现的转发式调相干扰技术,它可以具有较小的功率,实现对ISAR成像过程的有效破坏。     

海上船舶目标的混合式ISAR图像处理

随着我国海上运输业的快速发展,船舶数量不断增加,导致海洋运输越来越密集,很容易出现海洋运输事故,为此必须要通过多种监测手段,对海上运输进行实时监控。通过运用混合式ISAR图像处理软件能够从宏观上和微观上对海上运输进行安全规划科学管理,本文通过对海上船舶目标混合式图像处理软件的研究进行分析,总结机载雷达对海洋目标的成像原理,并且建立ISAR成像模型,有效提高海上船舶目标的混合式ISAR图像的总体质量。     

基于正常行为的案例推理在伪装船只识别中的应用

船只识别是一个多影响因素的问题,目前的船只识别方法,普遍采取基于成像原理的方法,利用船只外形的差异,进行识别。对于伪装船只,其外形与普通船只差别较小,利用成像技术对其进行识别比较困难。提出了一种基于船只行为的识别方法,将邻域粗糙集、案例推理与聚类分析引入船只识别的过程中,利用邻域粗糙集对案例进行属性简约,提取船只行为案例关键属性,再对案例库进行案例聚类,以提高案例的检索效率。利用提出的推理模型,充分发掘船只动作数据所包含的信息,能以较高准确率实现对伪装船只的快速识别。     

舰船目标ISAR成像研究

由于海浪的影响造成海上舰船运动形式复杂多变,因此要获取高质量舰船目标逆合成孔径雷达(ISAR)的图像非常困难。本文对基本的舰船目标运动模式下ISAR成像问题展开研究。首先分析舰船目标的转动模式,建立3种基本的转动形式的数学模型。研究距离-多普勒(R-D)算法在该运动形式下的ISAR成像。通过仿真实验证明R-D算法可以获取较高质量的小幅度舰船转动ISAR图像。     

改进R-D算法的ISAR成像仿真研究

在逆合成孔径雷达成像中,距离多普勒算法以其效率高占据了重要的地位。但基本R-D算法要求成像目标转角小,而且存在目标图像横向分辨率低等不足。本文在研究ISAR成像转台模型的基础上,采用脉冲压缩技术、插值技术、极坐标格式、后阈值处理技术以及加权技术改进R-D成像算法。同时对大转角情况下的目标进行成像。算法对二维目标由110个散射点组成的飞机模型进行仿真。仿真结果表明算法的有效性。     

随机海面涂覆舰船雷达成像仿真

基于阻抗边界条件,提出介质涂覆复杂目标电磁散射的物理光学双次反弹高频算法,并应用于随机海上涂覆舰船雷达成像仿真。研究介质涂覆海上舰船的高分辨率距离像和SAR成像特性,为基于海上隐身目标雷达成像的自动目标识别技术研究提供理论支持。     

长江上游控制河段船舶识别及通行指挥技术探讨

通过对目前雷达、AIS、CCTV技术的介绍,分析了各自的优缺点,针对长江上游控制河段可视距离较短,信号人员监控和指挥船舶能力较弱的特点,提出了采用多传感器处理技术,将雷达、AIS、CCTV系统产生的多个目标进行融合,可以充分发挥各系统的优势,起到在控制河段辅助通行指挥的作用。     

Camshift多特征自适应算法在船舶跟踪系统中的研究

为了能够适应现代化的航道管理需求,最大限度提高通航水平,本文提出一种基于人工智能的算法,能够通过视频监控网络,自动对航道中的船只进行监测与统计,从而大大降低了管理人员的工作强度,有效改善管理水平。文中采用Camshift算法对特定的船只目标进行跟踪,并针对不同的特征值自适应判断出船只的类型、大小和用途。对船只目标的复杂度和局部特征提取能力进行优化,建立一种能够主动适应目标运动速度的模型,通过仿真实验,该算法的目标跟踪性能良好,具有一定的实用价值。     

ECDIS在船舶避碰系统中的应用研究

作为检测和识别船只的主要设备,雷达对在海上航行的船只的重要性不言而喻。但是另一方面,雷达的效果也受到了多种因素的影响,往往难以达到预期的效果。随着科技的发展,电子海图技术应运而生,为船只的安全航行提供了新的保障。本文将简述ECDIS的由来及发展,基于船舶避碰系统的实现流程进行了两船会遇情景的模拟仿真实验,希望对ECDIS的推广运用有所裨益。     

基于ISAR水面舰船高频区散射中心特征提取仿真研究

水面舰船在高频区呈现复杂散射特征,其散射中心是ISAR图像目标识别的重要特征。本文基于水面舰船目标的散射特点,构建具有代表性的水面舰船目标散射中心模型。首先采用传统射线追踪法(SBR)分析该目标的RCS变化趋势,明确散射亮点区域。通过选用基于图像的ISAR目标散射中心特征提取方法,实现高频区水面舰船目标散射中心确定及判别。通过与SBR方法定位的散射亮点对比,验证了本文提出的水面舰船ISAR散射中心特征提取方法适用于水面舰船散射特性研究。可用于指导同类目标的雷达波散射特征控制及信号检测。     

基于FFT信号处理器的舰船雷达目标检测

雷达系统是舰船的"眼睛"和"耳朵",对船舶有着重要的意义,舰船可以通过雷达系统进行目标检测、气象监控和海上救援等各种任务。随着船舶工业技术的进步,舰船对雷达系统目标检测技术的要求更高,对雷达信息接收与处理设备的性能也有了更高的要求。因此,合理的改进舰船雷达系统信号处理技术是当下的研究重点。本文详细介绍了FFT雷达信号处理器的原理,并研究了FFT雷达信号处理器在舰船雷达目标检测系统的应用。     

基于同态滤波的舰船图像增强方法

雷达系统对于舰船的导航、目标探测等有重要作用,受海上恶劣气候条件影响,舰船雷达图像的噪声干扰较大。为了提高舰船雷达图像的成像效果,本文研究一种基于同态滤波的舰船雷达图像增强方法。本文首先介绍了同态滤波算法的原理,然后基于同态滤波算法对传统的雷达图像增强技术进行优化,最后结合雷达图像的质量评价因素(信息熵、对比度等)对该图像增强算法进行改进。     

基于微多普勒效应的运动船舶目标分类研究

基于雷达的舰船目标识别技术具有重要的应用,包括海上交通的管理与监控、舰船运动目标的识别、敌方舰船侦察等,在雷达系统的运行过程中,地面杂波信号、气象杂波信号等干扰信号会降低雷达系统的精度,导致水面舰船目标识别出现误差等问题。微多普勒效应是指激光雷达发生二次散射时,运动目标产生位移时目标的雷达回波频率会发生改变,利用微多普勒效应可以显著提高雷达系统的精度,提高海上舰船目标的识别与分类水平。本文首先介绍了微多普勒效应的原理,然后对水面监控雷达系统进行详细研究,最后开发了基于微多普勒效应的海上运动船舶目标识别与分类系统。     

多船舶雷达信息的航迹算法与目标跟踪研究

船舶雷达系统是进行目标探测的重要组成部分,传统的单雷达探测技术在海上移动目标、多个目标探测时存在精度降低、噪声干扰量大等问题,此时,通过接收本船和其他船舶的雷达信息,并进行信息融合可以提高目标探测的精度。本文首先对船舶雷达的信号滤波技术进行了分析,介绍了多船舶雷达信息的航迹融合算法,从时间配准和空间配准两方面进行研究,并进行了仿真试验。     

合成孔径雷达在舰船目标定位和成像技术的应用研究

合成孔径雷达SAR是一种利用线性跳频信号进行目标探测和识别的雷达技术,具有分辨率高、观测范围广、数据处理能力强等优点,不论在军事领域的目标勘测还是民用领域的海上环境勘测、港口地形勘察等都具有重要的实际应用价值。本文主要研究基于合成孔径雷达技术的舰船目标定位及舰船目标成像技术,系统介绍合成孔径雷达的工作原理,并针对舰船目标雷达信号的分析与处理进行研究。     

北斗卫星导航系统在我国航海保障中的应用分析

虽然在当前的船只航海当中,AIS船载通信系统得到广泛的应用,对保证船只的航行安全起到了积极的作用,但是,从另一个层面上看,AIS发挥作用的距离比较短,对于远海中发生事故的船只无法进行有效帮助,另一方面AIS系统无法对各种资源进行整合,救助行动受到了很多限制。北斗卫星导航系统在航海事业中的应用,能够有效解决AIS技术的短板,能够对船只进行精确定位以及提供遇险报警等服务,并可以提前告知船只海域情况,帮助船只在航行当中远离各种危险。     

船舶通信终端远程导航监控技术

随着船舶运输行业的飞速发展,船舶航行安全面临着日益严峻的挑战,因此对船舶通信远程导航监控技术的要求也逐渐增高。但由于当前船舶导航定位雷达存在较多局限性,难以满足精准定位、准确导航的系统设计要求。因此结合软件技术和航空雷达技术对船舶导航监控系统进行优化和设计,以便解决当前船舶通信终端远程导航监控系统中存在的盲区问题。基于以上背景,结合GIS技术对船舶通信终端远程导航监控覆盖系统进行设计,以便对船舶位移雷达配置信息进行提取和配置,从而达到精准及时的显示船舶航行监控信息,保障船舶在航线上准确航行的设计目标。为检测该方法的实用性针对系统动态的管理雷达导航监控功能进行仿真实验,实验结构证实该系统可有效达到对船舶航行通信远程导航监控进行精准动态模拟的效果,可为船舶航行航线数据进行稳定的监控,对航行数据误差进行精准分析。由此证实船舶通信终端远程导航监控系统对航运事业远程自动导航监控系统有着重要的指导意义。     

基于位置信息的宽带雷达目标距离段联合检测算法

宽带雷达目标回波表现为距离扩展目标的形式,距离扩展目标检测技术是目前雷达信号处理领域的一个热门和难点问题。文章通过对宽带雷达目标回波的分析,总结了回波的主要特性,详细介绍了采用基于距离窗信息的双门限检测器对宽带雷达信号进行检测的方法,提出了基于高分辨雷达目标一维距离像位置一径向距离相关信息的非参数检测方法。仿真结果表明,该方法不但计算复杂度低,而且还具有检测沿径向距离“走廊”上多个扩展目标的能力。