[发明专利]基于雷达和光电的低慢小目标与海面小目标识别方法

说明书

本发明涉及一种基于雷达和光电的低慢小目标与海面小目标识别方法，主要适用于预警探测系统下低慢小目标与海面小目标分类识别。其主要流程是：首先雷达对光电进行目标指引，雷达与光电对目标进行复合跟踪；待雷达与光电对目标进行稳定跟踪后，调用雷达对目标进行高重频探测，同时调用光电对目标进行红外成像；然后分别提取目标的微多普勒调制特征和红外特征；利用目标微多普勒调制特征、红外特征结合目标运动特征和运动特征构造目标特征矩阵，最后结合线性二分类器进行低慢小目标与海面小目标分类识别。本发明所提供的方法可以充分发挥预警探测系统中雷达和光电设备的优势，弥补各自低慢小目标与海面小目标分类识别能力的不足，综合提高识别能力。

技术领域

本发明涉及一种目标识别方法。

背景技术

低慢小目标(直升机、无人机、飞艇等)、海面小目标(小型渔船等)等非传统海空目标逐渐成为警戒探测设备的重要关注对象。这些非传统威胁目标，大都RCS较小，常与各类民用目标混杂在一起，可隐藏在大型船舶之间，甚至淹没在海杂波内。单独依靠雷达或者光电设备对于上述目标难以有效发现、跟踪、分类识别。

雷达作用距离远，具有全天候、全天时、远距离的目标检测、定位和跟踪能力，具有多批目标的连续跟踪和航迹处理能力。光电设备具有对电子干扰免疫的能力，且在低空、超低空环境下无多径效应、海浪也仅作为热辐射背景存在，具有探测精度高、角分辨率高、低空和超低空目标探测能力强的特点。

雷达和光电设备两者又各有其局限性。雷达与光电设备相比较，雷达角精度差、分辨率低，且容易受杂波、电磁干扰，且低空、超低空目标仰角精度差；而光电设备作用距离近，测距能力差，视场范围小，搜索和多目标探测能力弱，且探测距离受天气影响大。

雷达和光电设备的优势互补特征明显，可以充分发挥各自探测设备的优势，弥补不足，综合提高低慢小目标与海面小目标分类识别能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决预警探测系统中低慢小目标与海面小目标分类识别方法。实现本发明的技术解决方案为：

首先雷达对光电设备进行目标指引，雷达和光电设备对目标进行复合跟踪；待雷达和光电设备对目标进行稳定跟踪后，调用雷达对目标进行高重频探测，同时调用光电设备对目标进行红外成像；根据雷达目标航迹和目标姿态检测目标在高重频探测中的位置，利用离群偏度法提取目标的微多普勒调制特征；利用图像的变异力场转换方法进行目标红外图像粗大边缘检测，提取目标红外图像结构特征；结合目标雷达运动特征、目标光电设备运动特征、目标微多普勒调制特征、目标红外图像结构特征，构造目标特征矩阵；结合Sigmoid函数进行线性二分类器设计；最后进行低慢小目标与海面小目标分类识别。

本发明的提出和工程实现在低慢小目标与海面小目标分类识别领域具有很高的推广应用价值，能够在预警探测系统中实现对低慢小目标与海面小目标的有效分类，提高目标海空属性识别的正确率。采用离群偏度法提取目标的微多普勒调制特征的方法，能够准确、有效地判断目标是否存在微多普勒调制特征，该方法具有自适应性好，提取概率高的特点。采用变异力场转换方法进行目标红外图像粗大边缘检测，减小了外界环境和目标自身运动对目标红外图像结构特征提取的影响。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明的数据处理流程图。

图2是本发明的低慢小目标高重频探测回波示意图。

图3是本发明的低慢小目标微多普勒调制特征示意图。

图4是本发明的海面小目标高重频探测回波示意图。

图5是本发明的海面小目标微多普勒调制特征示意图。

图6是本发明的目标红外图像结构特征提取示意图。

具体实施方式