一種新型岸基對海監(jiān)視雷達海雜波抑制方法

邱德厚

摘要：論述的新型岸基對海監(jiān)視雷達能夠同時實現(xiàn)海面艦船目標(biāo)的兩維定位與空中目標(biāo)的三維定位，具有較強的空海一體戰(zhàn)能力。結(jié)合該雷達戰(zhàn)技術(shù)特點，通過實測數(shù)據(jù)與仿真分析海雜波特性分布情況，設(shè)計合適的海雜波抑制方法實現(xiàn)對雜波背景中有用目標(biāo)的有效檢測。試驗表明雷達時域雜波平滑、脈間捷變頻、寬帶信號檢測以及非相參視頻積累處理等雜波抑制措施具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：雷達； 對海監(jiān)視； 海雜波抑制； 視頻處理； 目標(biāo)跟蹤

中圖分類號：TN954?34 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004?373X（2013）02?0086?05

0 引 言

岸基對海監(jiān)視雷達是現(xiàn)代海岸與海上防御作戰(zhàn)系統(tǒng)的主要組成部分，是海戰(zhàn)場情報信息的重要來源，通常擔(dān)負(fù)海面及低空監(jiān)視，完成海面目標(biāo)搜索、跟蹤以及導(dǎo)航任務(wù)。

岸基對海監(jiān)視雷達通常部署在海岸高山、海上海島以及海上平臺等，工作環(huán)境條件惡劣，面對固定海島雜波、運動海雜波、海上氣象雜波以及其他有源電磁干擾等，需要系統(tǒng)具有良好的對抗各種雜波干擾性能，實現(xiàn)海面及低空目標(biāo)檢測。

新型岸基對海監(jiān)視雷達具備先進的技術(shù)體制，能夠進行?？漳繕?biāo)同時監(jiān)視，滿足?？找惑w戰(zhàn)需求；具有優(yōu)良的信號處理能力，實現(xiàn)強海雜波背景中有用目標(biāo)的檢測。

本文主要論述分析了新型岸基對海監(jiān)視雷達海雜波特性以及海雜波抑制方法。

1 海雜波特性

岸基對海監(jiān)視雷達對海探測時，回波中包括大量的各類雜波，艦船等有用目標(biāo)信號通常淹沒于各種雜波和噪聲背景中。為了能夠?qū)Ｃ嬗杏媚繕?biāo)進行檢測、跟蹤與識別，需要提取到有效的能夠使目標(biāo)信號和雜波相區(qū)分的特征量，即對海雜波特性進行分析。海雜波特性跟雷達的極化、頻率、天線視角以及海情、風(fēng)向和風(fēng)速等多個因素有關(guān)，通常呈現(xiàn)明顯的非平穩(wěn)的、非高斯特性，掌握海雜波特性，建立準(zhǔn)確的海雜波模型，設(shè)計最優(yōu)檢測算法，實現(xiàn)海雜波背景中目標(biāo)檢測具有重要作用[1]。本文從海雜波反射特性與面雜波幅度分布特點兩方面分析了新型岸基對海監(jiān)視雷達的雜波分布情況。

1.1 反射特性分析

岸對海監(jiān)視雷達檢測海面雜波背景中的目標(biāo)信號，取決于回波信號強度與海雜波強度的比值，即回波信雜比（SCR）。目標(biāo)回波大小用散射截面積σ表示，海雜波強度則與雷達波束空間有效照射面積相關(guān)，在有效照射面積相同的情況下海雜波的大小又取決于海雜波后向散射系數(shù)σ0，其含義為單位面積的雷達散射截面積。海洋表面受到雷達電磁波照射后，除了能夠產(chǎn)生各向散射回波外，還會產(chǎn)生較強鏡像反射波，鏡像反射波是形成雷達多徑效應(yīng)的主要原因。通常用反射系數(shù)ρ描述海面或陸地反射雷達波，反射系數(shù)的定義為反射波與入射波的振幅之比值。

1.1.1 后向散射系數(shù)

岸基對海監(jiān)視雷達海雜波后向散射系數(shù)σ0隨著入射余角Ψ的增大而增大，而入射余角Ψ取決于雷達架設(shè)高度，圖1為新型岸基對海監(jiān)視雷達海雜波后向散射系數(shù)。

2.5.2 目標(biāo)停航與啟航處理

海面目標(biāo)與空中目標(biāo)不同，海面目標(biāo)在航行的過程中隨時可以停止行駛并停泊在原地一段時間后重新啟航行駛。數(shù)據(jù)處理軟件需要對海面目標(biāo)進行停航判斷，主要是根據(jù)目標(biāo)的航跡跟蹤質(zhì)量、目標(biāo)運行速度進行判斷；當(dāng)判斷目標(biāo)為停泊狀態(tài)后，需要保留航跡批號，進行固定點跟蹤，并判斷是否進行啟航處理。

2.5.3 軟件雜波圖

數(shù)據(jù)處理的軟件雜波圖針對區(qū)域密集分布的剩余雜波。首先將雷達探測區(qū)域在方位和距離二維分分割成多個等間隔的小空間區(qū)域，雷達數(shù)據(jù)處理計算點跡密度確定哪些小空間區(qū)域?qū)儆陔s波密集區(qū)，之后將相鄰的雜波密集區(qū)合并，獲得空間雜波密集區(qū)，對雜波密集區(qū)內(nèi)的目標(biāo)點跡進行幅度門限檢測。軟件雜波圖類似于信號處理的雜波圖處理功能，只是二者基于不同的數(shù)據(jù)樣本。另外國外有些海用雷達，比如法國STER雷達，會采用對雷達回波進行打分的方式進行雜波剔除，分?jǐn)?shù)高的認(rèn)為是目標(biāo)回波，優(yōu)先采信，而分?jǐn)?shù)低的認(rèn)為是雜波，予與剔除。

3 結(jié) 語

新型岸基對海監(jiān)視雷達能夠同時實現(xiàn)海面艦船目標(biāo)的兩維定位與空中目標(biāo)的三維定位，具有較強的空海一體戰(zhàn)能力，根據(jù)該雷達戰(zhàn)技術(shù)特點應(yīng)用相應(yīng)的海雜波抑制方法，更好的滿足未來海戰(zhàn)場情報信息獲取的需要。

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