[发明专利]基于旋翼物理参数估计实现飞机目标分类的方法

摘要

本发明公开了一种基于旋翼物理参数估计实现飞机目标分类的方法，主要解决现有基于微动调制特征的目标分类方法需要训练数据库作支撑条件下的问题。其实现过程是：从飞机雷达回波信号中分离旋翼回波信号，并从旋翼回波信号时频域中估计旋翼转速；在旋翼回波信号的时频域中对旋翼回波信号进行旋翼二维成像；对旋翼二维成像结果预处理；从预处理后的旋翼二维成像结果中估计旋翼长度和螺旋桨叶片数；将估计出的旋翼转速ω、旋翼长度L和螺旋桨叶片数N这些旋翼物理参数与飞机类型标准库中飞机旋翼物理参数比对，判断出飞机目标的类型。本发明无需训练数据库作为支撑条件下即能实现对飞机目标的分类，可提高分类速度。

主权项

一种基于旋翼物理参数估计实现飞机目标分类的方法，包括如下步骤：(1)从飞机雷达回波信号中分离出旋翼回波信号；(2)利用霍夫变换从旋翼回波时频域S(t_m,f)中估计出旋翼转速ω_r；(3)利用步骤(2)得到的参数在旋翼回波时频域对旋翼进行二维成像；3a)对旋翼回波信号进行短时傅里叶变换，获得旋翼回波信号的时频域S(t_m,f)，其中，f为t_m时刻对应的瞬时频率；3b)遍历搜索旋翼上散射点的位置参数[r,θ]^T，根据步骤(2)估计的旋翼转速、位置参数[r,θ]^T及飞机旋翼回波理论模型获得一组随时间t_m变化的瞬时多普勒频率f_d(r,θ)和相位项exp[jφ(r,θ)]；3c)从旋翼回波信号的时频域S(t_m,f)中提取一组与[t_m，f_d(r,θ)]对应的复值S(t_m,f_d(r,θ))，利用相位项exp[jφ(r,θ)]对复值S(t_m,f_d(r,θ))进行相位补偿，且对相位补偿后的复值S(t_m,f_d(r,θ))进行积分，得到积分函数G(r,θ)：G(r,θ)＝|∫S(t_m,f_d(r,θ))·exp[jφ(r,θ)]·exp(j2πft_m)dt_m|²；3d)当搜索的位置与旋翼上的一个真实散射点位置重合时，相位exp[jφ(r,θ)]与复值S(t_m,f_d(r,θ))的相位相匹配，积分函数G(r,θ)实现相干积累，在(r,θ)位置平面内形成一个峰值点，通过遍历搜索旋翼上所有散射点位置，在(r,θ)位置平面内形成一组峰值点，该组峰值点的位置分布即为旋翼上散射点的位置，即在(r,θ)位置平面内实现对旋翼的二维成像G；(4)对步骤(3)获得的旋翼的二维成像G进行图像预处理，获得最终的旋翼图像P；(5)利用主成分分析PCA投影方法从最终的旋翼图像P中估计出旋翼长度L和螺旋桨叶片数N；(6)根据步骤(2)和步骤(5)估计出的参数旋翼转速ω_r、旋翼长度L和螺旋桨叶片数N与飞机类型标准库中飞机旋翼转速、旋翼长度及螺旋桨叶片数参数比对，判断出飞机目标的类型。