[发明专利]一种基于搜索雷达回波细微特征的火炮校射水柱检测方法

说明书

本发明针对搜索雷达水柱回波的特点，提出了一种基于搜索雷达回波细微特征的火炮校射水柱检测方法，把雷达信号处理与图像处理方法相结合，首先对雷达回波进行恒虚警处理，并转化为图像数据；然后，针对雷达图像中的目标形状单一，灰度分布中心向四周呈阶梯状的特点，设计了一种检测区域内抗干扰方法，可以克服噪声和杂波的干扰，实时从背景中提取出目标；并根据校射目标和水柱目标的细微特征，提出了一种雷达水柱目标检测方法，实现了水柱目标的精准自动检测，为搜索雷达火炮校射提供了解决方案。

技术领域

本发明属于雷达数据处理中的目标检测领域。

背景技术

目前，炮瞄功能使用频率高，应用广，该功能主要采用测量炮瞄雷达的水柱回波偏离目 标的距离进行估算，现有算法大都基于高数据率的传感器所设计，数据中会有大量的水柱回 波粘连的现象，往往连成片状类似海杂波，因此多采用图像特征分析和模式匹配的原理进行 识别，算法复杂度高，还会出现漏检和误检的问题，大大影响检测精度。

鉴于搜索雷达数据率不同于炮瞄雷达，数据中不会出现大量的水柱回波粘连的现象，但 是由于水柱回波的强度随水柱溅起水花大小起伏变化，每次探测并不能保证扑捉到回波的最 强点，因此要重点考虑火控窗口内的噪声和杂波对于水柱检测的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于搜索雷达回波细微特征的火炮校射水柱检测 方法，技术方案包括：

(1)采用恒虚警处理，滤除检测区域内的噪声；

(2)归一化雷达回波数据，转化为图像；

(3)根据雷达图像的特点，实时对图像中干扰进行抑制；

(4)剔除离散噪声点，并进行阈值分割，区分背景与目标；

(5)采用连通区域标记，划分目标区域，并对目标区域进行质心法凝聚；

(6)依据目标的中心位置，针对恒虚警处理后的波门数据，进行水柱目标检测。

进一步的，步骤还包括：

步骤一：统计检测区域内的信噪比γ_a；

步骤二：取恒虚警慢门限T，采用最大类间方差法统计检测区域内的门限值T^’，阈值ε如 式(1)所示；

步骤三：选用3×3模版依次遍历检测区域内的数据；

步骤四：逐次对模版内数据排序，幅度大于阈值ε，就用其中的最大值代替该幅度值， 否则就用最小值代替该幅度值，如下式所示：

其中，A_ij＝{a₁₁,a₁₂,…a_nn}(n＝3)为模版内数据，A^′为模版内排序后的数据，ε为门限。 进一步的，所述步骤六包括：

步骤一：以目标连通区域的极大值点所在的距离行为分界线，取目标轮廓区域在距离向 的对称区域，并设为两个区域所对应的幅值矩阵，如式(3)所示；

步骤二：对矩阵进行逐行数据求和，获得和向量δ，如式(4)所示，并向距离轴投影；

δ＝{s_1n,s_2n,…s_nn} (4)

步骤三：分别取目标轮廓区域和其对称区域的和向量均值，如式(5)、(6)所示，并计算两个区域的信噪比γ_s，如式(7)所示：