雷達目標識別發(fā)展趨勢

1、雷達目標識別發(fā)展趨勢雷達具備LI標識別功能是智能化的表現(xiàn)，不妨參照人的認知過程，預(yù)測雷達 目標識別技術(shù)的發(fā)展趨勢：(1) 綜合目標識別用于LI標識別的雷達必將具備測量多種LJ標特征的手段，綜合多種特征進行 口標識別。我們?nèi)祟愓J知某一事物時，可以通過觀察、觸摸、聽、聞、嘗，禳至 做實驗的方法認知，手段可謂豐富，確保了認知的正確性。U標特征測量的每種手段會越來越精確，就如同弱視的人看東西，肯定沒有 正常人看得清楚，也就不能認知目標。識別結(jié)果反饋給U標特征測量，使U標特征測量成為具有先驗信息的測量， 特征測量精度會有所提高，識別的準確程度也會相應(yīng)提高。雷達具備同時識別U標和背景的功能。人類在觀察事物

2、的時候，不僅看到了 事物的本身，也看到了事物所處的環(huán)境?，F(xiàn)有的雷達大多通過雜波抑制、干擾抑 制等方法剔除了干擾和雜波，未來的雷達系統(tǒng)需要具備識別L1標所處背景的能 力，這些背景信息在戰(zhàn)時也是有用的信息。雷達具備自適應(yīng)多層次綜合U標識別能力。用于U標識別的雷達雖然需要具 備測量多種L1標特征的手段，但識別LI標時不一定需要綜合所有的特征，這一方 面是因為雷達系統(tǒng)資源不允許，另一方面也是因為沒有必要精確識別所有的L1 標。比如司機在開車時，視野中有很多H標，首先要評價哪兒個口標有威脅，再 粗分類一下，是行人還是汽車，最后再重點關(guān)注一下靠得太近、速度太快的是行 人中的小孩子還是汽車中的大卡車。(2)

3、 自學習功能雷達在設(shè)計、實現(xiàn)、裝備的過程中，即具備了設(shè)計師的基因，但除了優(yōu)秀的 基因之外，雷達還需要具有學習功能，才能在實戰(zhàn)應(yīng)用中逐漸成熟。首先，要具有正確的學習方法，這是設(shè)訃師賦予的。對于實際環(huán)境，雷達H 標識別系統(tǒng)應(yīng)該知道如何更新LI標特征庫、如何調(diào)整H標識別算法、如何發(fā)揮更 好的識別性能。其次，要人工輔助雷達U標識別系統(tǒng)進行學習，這就如同老師和學生的關(guān)系。 在L1標識別系統(tǒng)學習時，雷達觀測已知類型的合作H標，雷達操作員為口標識別 系統(tǒng)指出LI標的類型，標識別系統(tǒng)進行學習。同時還可以人為的創(chuàng)造復(fù)雜的電 磁環(huán)境，使目標識別系統(tǒng)能更好地適應(yīng)環(huán)境。(3) 多傳感器融合識別多傳感器的融合識別必定會

4、提高識別性能，這是毋容置疑的。這就好比大家 坐下來一起討論問題，總能討論出一個好的結(jié)果，至少比一個人說的話更可信。 但乂不能是通過投票的方式，專家的話肯定比門外漢更有說服力。多傳感器融合 識別需要具備雙向作用的能力。并不是給岀融合識別的結(jié)果就結(jié)束了，而是要利用融合識別的結(jié)果反過來提 高各個傳感器的識別性能，這才是融合識別的根本U的所在。反向作用在一定程 度上降低了人工輔助來訓練U標識別系統(tǒng)的必要性，也減少了分別進行U標識別 試驗的總成本。U標識別呈現(xiàn)岀一些新特征和能力。1）U標識別系統(tǒng)是系統(tǒng)的系統(tǒng)（System of System, SoS）,成系統(tǒng)和成體系 發(fā)展。2）研究綜合識別系統(tǒng)，綜合使

5、用雷達、被動雷達、通信及IFF、技偵情報等 多種設(shè)備和信息，提高設(shè)備和信息使用率，提高目標識別準確率。3）具有戰(zhàn)場態(tài)勢感知及口標識別能力，通過戰(zhàn)場各種傳感器獲取信息，進行 數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分發(fā)，向決策者提供實時、精確、高置信度的綜合戰(zhàn)場態(tài)勢圖， 以幫助決策者和火力控制人員有效實施對敵精確、實時打擊，使各種先進武器發(fā) 揮最大作戰(zhàn)效能。4）網(wǎng)絡(luò)中心化和協(xié)同趨勢，所有協(xié)同作戰(zhàn)單位的決策者和各級作戰(zhàn)人員都能 通過信息網(wǎng)絡(luò)或C4ISR系統(tǒng)等手段實現(xiàn)高度互通性和互操作性。通過對國外H標識別系統(tǒng)的發(fā)展，從體系建設(shè)角度上，得岀以下5點啟示。1）系統(tǒng)頂層設(shè)計是識別體系建立的基礎(chǔ)標識別方式山單個設(shè)備獨立識別 為主體

6、向體系（或系統(tǒng)）綜合識別發(fā)展。通過系統(tǒng)的頂層設(shè)計，構(gòu)建多級的口標識 別體系框架，有效的將傳統(tǒng)分散的識別方式改變?yōu)閰f(xié)同式和非協(xié)同式相結(jié)合模 式，實現(xiàn)多級的識別體系，合理利用各種口標特征獲取的信息獲取手段，將U標 識別.數(shù)據(jù)融合以及態(tài)勢生成緊密結(jié)合，針對不同的標特性，采用不同的處理 方法，構(gòu)建信息查證與利用機制，從而準確識別tl標，提供標特性，形成清晰 的戰(zhàn)場態(tài)勢，解決戰(zhàn)場中目標辨不清的難題。2）信息流程和標準規(guī)范是各類識別信息綜合應(yīng)用的關(guān)鍵構(gòu)建合理的信息流 程，改變傳統(tǒng)的口標識別與數(shù)據(jù)融合相分離的機制（其至沒有識別功能的現(xiàn)象）, 實現(xiàn)U標識別和LI標融合有機融合，相互依存，相互促進；并制定合理信

7、息處理 準則和相關(guān)的標準規(guī)范，重點制定信息處理準則，針對不同的II標特征，采用合 理的信息流程和不同的處理方法，提高各類信息利用率，實現(xiàn)各類識別信息的綜 合應(yīng)用。3）識別手段是多特征識別信息獲取的前提識別手段是U標識別的前提。協(xié)同 式U標識別發(fā)展趨勢是將雷達敵我識別和位置報知系統(tǒng)的手段相結(jié)合，提高協(xié)同 式U標識別能力；非協(xié)同式U標識別是將輻射信號識別（電磁輻射、聲輻射）、成 像識別（雷達成像、紅外成像、超光譜成像）、運動特征分析和技術(shù)偵察等手段結(jié) 合，提高非協(xié)同U標的識別能力；在識別體系中，需要將協(xié)同式和非協(xié)同式的手 段相結(jié)合，實現(xiàn)手段的集成，提高整個戰(zhàn)場的目標識別能力。4）H標特征庫是識別處

8、理的保證通過各種信息獲取手段，收集各類不同U標 特征，針對多級U標識別體系，通過綜合與分析，釆用元素據(jù)描述方法，建立各 類LI標的元數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)查詢與檢索機制，構(gòu)建不同級別不同層次的LI標特征 分類庫，實現(xiàn)U標數(shù)據(jù)的快速檢索和查證，支持不同級不同層次的口標識別和處 理以及查證的需求。5）按需服務(wù)（識別處理方法）是識別能力提升的核心信息處理是U標識別的 關(guān)鍵。傳統(tǒng)的信息處理方法釆用了同一的、單調(diào)的信息處理方法如主站法、位置 融合法等，可以對口標位置信息有較好的處理優(yōu)勢，但是對于具有多樣性特征的 L1標來說，LI標屬性以及個體特征難以準確描述。在識別過程中，根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢 分層的需求和態(tài)勢的用途，

9、針對不同L1標采用不同的信息處理方法和處理準則， 如將IFF和艦位報知系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)U標屬性的處理；同時開展INS證據(jù)理論、貝 葉斯估計理論、云模型等不確定推理技術(shù)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等進行H標識別理 論、模型和工程應(yīng)用研究，從而實現(xiàn)整個戰(zhàn)場訂標的按需識別服務(wù)，提高整個戰(zhàn) 場的LI標識別能力。推薦精選推薦精選關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展會對現(xiàn)代敵我識別系統(tǒng)帶來較大的影響。1.信息融合和模式識別技術(shù)對于非協(xié)作式敵我識別系統(tǒng)來說，從各種U標信息中提取的識別信息是否可 靠，以及識別模型是否正確是系統(tǒng)可幕性的兩條命脈。因此信息融合和模式識 別是非擲作式識別系統(tǒng)的核心技術(shù)。信息融合和模式識別的提岀不過二三十年時 間，但隨

10、著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是軍事應(yīng)用的迫切需求，它以驚人的 速度發(fā)展起來。信息融合和模式識別技術(shù)的發(fā)展直接影響非協(xié)作式敵我識別系統(tǒng) 的綜合性 能及可靠性。非協(xié)作式敵我識別系統(tǒng)能否進到實用階段，將在很大程 度上取決于信息融合和模式識別技術(shù)先進性和可靠性。2-數(shù)據(jù)加密技術(shù)對于協(xié)作式敵我識別系統(tǒng)來說，其核心技術(shù)是數(shù)據(jù)加密技術(shù)和通信收發(fā)硬件 技術(shù)?；跓o線電和微波的通信收發(fā)硬件技術(shù)比較成熟，因此數(shù)據(jù)加密技術(shù)顯得 格外重要。敵我識別系統(tǒng)對數(shù)據(jù)加密技術(shù)的基本要求是：高教、封閉、準則易變 更，以適合戰(zhàn)場可能的需要。3 微米、納米技術(shù)對于激光敵我識別系統(tǒng)來說，新型的激光發(fā)射裝置及激光接收光電傳感器是 關(guān)鍵。

11、而微米，納米技術(shù)為上述關(guān)鍵器件的宴現(xiàn)提供了一種新的途徑。微米，納 米技術(shù)是近年來飛速發(fā)展的一項高新技術(shù)，其核心是微機電系統(tǒng)（MEMS ）技術(shù) 和納米材料技術(shù)因為該技術(shù)在軍事上巨大的潛力使各國都不惜耗費巨資進行研 究，其發(fā)展十分迅速。隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，微光機電系統(tǒng)（MOEMs ）技術(shù) 在敵我識別領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也將逐漸興起美國DARPA在1997年便開始進行名為 MOIS（ MEMSbased Optical Identification and Communication Systems ） 的項口研究。該項日利用MEMS工藝在硅基底上制作一個角錐棱鏡結(jié)構(gòu)，其中一 個側(cè)面可以轉(zhuǎn)動。利用微型角

12、錐棱鏡對入射光束按原方向反射的原理，可以巧妙 地克服激光敵我識別通信中的應(yīng) 善瞄準問題，同時利用可轉(zhuǎn)動的側(cè)面進行通信 激光脈沖進行調(diào)制。另外還有一些其他工作原理的基于MOEMS丄藝的激光敵我識 別系統(tǒng)。利用MOEMS技術(shù)制造敵我識別裝置，其體積可以比普通裝置縮小上口 倍，這將不僅大大改變傳統(tǒng)敵我識別系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和方法,更重要 的是:MOEMS 技術(shù)有可能使得激光掃描和應(yīng)答瞄準變得簡單和容易，使得全激光敵我識別系 統(tǒng)的實現(xiàn)成為了可能?；贛OEMS技術(shù)和激光通信技術(shù)的光電敵我識別系統(tǒng)具有體積小、功耗低、 識別率高、保密防偽性強、反應(yīng)速度快等特點，不僅適合普通的戰(zhàn)斗裝備，如 飛機、坦克等，甚至可

13、以裝備在導彈和遠程炮彈上，成為未來的智能引信。因此 可以說該技術(shù)是未來戰(zhàn)爭中理想的敵我識別技術(shù)，有著廣泛的軍事應(yīng)用前景， 可能是未來敵我識別技術(shù)發(fā)展的主流方向。3雷達U標識別技術(shù)發(fā)展趨勢3. 1以目標識別為中心設(shè)計雷達系統(tǒng)口標識別技術(shù)研究除了一些算法研究外，是一項實驗性很強的系統(tǒng)工程。過 去的雷達以發(fā)現(xiàn)U標和測量LI標的位置和運動參數(shù)等為主來設(shè)訃。雷達U標識 別，山于系統(tǒng)、方法和所需的能量和資源不同，因此，雷達要有好的L1標識別能 力必須設(shè)計專門的工作模式，這對于二維相掃的相控陣雷達來講，山于其特有的 靈活性，相對容易，但要耗費寶貴的時間資源。根據(jù)雷達任務(wù)的不同，今后的雷 達將出現(xiàn)以L1標識別

14、為LI標來設(shè)計系統(tǒng)，這應(yīng)該是雷達系統(tǒng)或U標識別技術(shù)的發(fā) 展方向之一，或者說是設(shè)計思路和工作重點的一種轉(zhuǎn)變。雷達系統(tǒng)的資源要向滿 足LI標識別的需求傾斜，雷達時間資源更多的用于測量口標特征，信號形式和工 作方式要滿足LI標識別的需求，天線要具備同時多極化功能，接收機要具備同時 接收多通道數(shù)據(jù)的能力，信號處理分系統(tǒng)要能夠測量更多的口標特征，同時硬件 性能要滿足多通道多特征實時處理的要求，等等。3. 2綜合多特征識另lj目標也詁多種特仁 有的特征是唯一性的，對于這種特征來講，一個特征就 足以準確識別LI標了，如基于一維像的1_1標識別、基于JEM調(diào)制的L1標識別技術(shù) 等。然而，這樣的特征不是總能獲得

15、的，并且多數(shù)I標特征是非唯一性的，因此， 為了提高LI標識別率、多特征識別是雷達口標識別的必須選擇。U標識別對不同 的類型的H標，其主要特征是不同的。因此，對于已發(fā)現(xiàn)跟蹤的口標，在跟蹤過 程中逐步提取LI標的不同特征，經(jīng)過綜合判斷，不斷提高口標的識別率。綜合多 特征識別對雷達提出了更高的要求，需要雷達具備精確測量多種U標特征的能 力。常規(guī)雷達以發(fā)現(xiàn)LI標和跟蹤U標為LI的，雷達資源主要用于檢測和跟蹤，具 備U標識別功能則要求雷達分配一部分資源用于獲取U標特征。綜合多特征識別 就要求更高了，一方面要求雷達分配更多的資源，另一方面也要求獲取的每種特 征都能夠客觀的反映LI標自身的物理特性，同時特征

16、的測量也要精確，以免多特 征給出的識別結(jié)果差異較大，影響LI標識別性能，總之，特征不是越多越好，達 到一定的識別率就足夠了。3. 3智能化識別從U標識別技術(shù)研究的難點來看，智能化識別將會是II標識別技術(shù)的一個發(fā) 展方向。經(jīng)過了兒十年的發(fā)展，雷達品種日益豐富，地面、艦載、機載、星載， 山于體制的不同，雷達對H標特征的測量就會存在差異，也就導致了 L1標識別特 征庫存在差異。同樣，H標的類型也是日新月異，種類繁多。因此，雷達很難建 立起準確完備的LJ標特征庫。在U標特征庫不完備的情況下，雷達口標識別就必 須具有自學習功能，即能夠自動建立口標特征庫，再山操作員完成庫屬類別的界 定；在U標特征庫不準確

17、的情況下，雷達II標識別就必須具有自調(diào)整功能，即自 動調(diào)整原有的特征庫，使特征庫更匹配目標類型。3. 4目標檢測與識別一體化處理從雷達信號處理技術(shù)發(fā)展來看，U標檢測與識別一體化處理將會是U標識別 技術(shù)的另一個發(fā)展方向。簡單地說，一體化處理可以有效地區(qū)分標、雜波、干 擾，并能有效辨別U標類型。從廣義上說，口標識別技術(shù)是信號處理的一個分支。 U標檢測是利用U標強度和檢測背景強度的差異來判別L1標和背景，實際上L1標 檢測是最簡單的U標識別，它只利用了強度特征，并且只區(qū)分了兩類U標一口標 和背景。訂標識別是利用了多個方面的特征信息，從多個角度去分析雷達觀測回 波，分辨出更多的口標類型，因此，識別是更精細化的檢測。信號處理和U標識 別可以有機地結(jié)合起來。近年來，檢測前跟蹤技術(shù)的發(fā)展使得微弱口標檢測領(lǐng)域 取得了突破，實際上是利用了強度和軌跡二維特征去區(qū)分標和背景，在判決L1 標的同時，給出了訂標的航跡，取得了比只利用強度特征進行U標檢測更好的性 能，使得U標檢測技術(shù)向前走了一步。照此推斷，將來很有可能岀現(xiàn)利用更多特 征上的差異去檢測LI標的技術(shù)，可以簡單的稱為推薦精選”檢測前識別技術(shù)S可以在判決訂標的同時，給出U標的類型或區(qū)分虛