虚拟孔径天线配置及其成像性能研究

合成孔径雷达可以获取2维高分辨雷达图像,但只能工作在侧视模式,不能进行前视成像,也不能对静止和运动目标同时聚焦。针对上述雷达成像中的新问题,基于多发射多接收原理的虚拟孔径是一条有效的解决途径。该文研究了虚拟孔径成像中的天线配置及成像方法,比较了不同天线配置下的直线虚拟孔径成像性能。从理论上证明了两个发射单元分别置于接收线阵两端是一种有效的直线虚拟孔径天线配置方案,推导了这种天线配置下的成像分辨率解析表达式,并通过实测数据进行了验证。     

基于惯性鞋载传感器的人员自主定位粒子滤波方法

为了解决卫星导航信号被遮挡条件下定位问题,该文提出一种基于惯性鞋载传感器的高精度人员自主定位方法。该方法通过经典的拓展卡尔曼滤波辅助的零速更新(ZUPT-aided EKF)算法解算鞋尖惯性测量数据得到人员的初步运动轨迹,并创新性地提出一种粒子滤波框架下利用建筑物结构先验知识对轨迹进行修正的方法。根据大多数建筑物的结构,将行走平面划分为8个方向,包含4个主方向(走廊朝向)和4个辅助方向。根据粒子偏离8方向的程度按照高斯函数对粒子的权值进行更新,并用剩余重采样的方法避免了粒子的退化。实测数据验证了该文提出的方法,结果表明:该方法比轨迹修正前和传统轨迹修正的方法有更好的精度,在861 m的复杂轨迹下定位误差仅为2.7 m,定位精度优于0.5%;同时该方法有较好的一致性,不同楼层间的行走定位误差保持在2 m内, 可以进行稳定持续地定位。     

超宽带虚拟孔径雷达非正交旁瓣抑制方法

在超宽带雷达成像中,雷达图像存在非正交旁瓣,影响图像质量。该文通过分析虚拟孔径成像的空间谱支撑区分布与点扩展函数的关系,提出一种基于虚拟子孔径的雷达图像非正交旁瓣抑制方法。该方法通过分离主瓣和旁瓣,在保持分辨率的同时有效抑制旁瓣,仿真数据处理结果验证了该文方法的有效性。     

基于三通道UWB SAR子孔径图像序列的ATI方法

针对三通道超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)系统,提出了一种基于子孔径图像序列的顺轨干涉(ATI)方法,利用UWB SAR的大波束角特性,生成多个视角的子孔径顺轨干涉图检测运动目标并估计参数.该方法相比传统的ATI方法的优点在于:不仅能检测具有距离向速度不为零的目标,而且能检测具有方位向速度不为零的目标,并可估计目标的距离向速度和方位向速度.基于UWB SAR半实测回波的实验验证了该方法的有效性.     

基于HMM核超球面支持向量机的 超宽带SAR未爆物检测

 利用机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)探测地下未爆物(UXO)具有安全和高效的优点.UXO检测分为预筛选和鉴别.预筛选从大面积SAR图像中提取若干怀疑目标,而鉴别则将这些怀疑目标分成UXO和杂波从而降低虚警.本文提出隐马尔可夫模型(HMM)核的超球面支持向量机(HS-SVM)UXO鉴别器.HS-SVM基于结构风险最小原理并利用核特征空间中的超球面区分UXO和杂波能够解决小训练样本集和无典型杂波样本两个问题.此外将描述UXO多方位特征的HMM作为HS-SVM核函数进一步提高了UXO的鉴别性能.实测数据处理结果表明,HMM核HS-SVM优于HMM和高斯核HS-SVM等UXO鉴别器.     

SAR目标鉴别中的变化特征提取算法研究

合成孔径雷达自动目标识别(SAR ATR)算法一般分为三个步骤:预筛选、鉴别和分类,其中鉴别部分将基于预筛选提供的感兴趣区域(ROI)进行特征提取,根据提取的特征消除虚假目标,变化特征是用于消除固定强杂波形成虚假目标的重要特征.本文介绍了两种常用的变化检测算法,并对其在基于ROI变化特征提取中的适用性进行了分析,针对存在的问题,本文提出了三种适用的变化特征提取算法并进行了仿真试验,试验结果表明,本文提出的三种变化特征提取算法在不同检测条件下均保持了较好的稳健性,且滑窗平均相减法性能最优.     

一种VFGPIR序列图像特征评估与选择新方法

利用车载前视地表穿透成像雷达(VFGPIR)进行浅埋目标探测时,从序列图像中提取有效特征是保证高检测概率的同时最大程度剔除杂波降低虚警的关键.针对Fisher鉴别比(FDR)和顺序浮动前进选择(SFFS)方法用于地雷特征选择的局限性,提出一种基于分布参数和SFFS相结合的特征评估与选择方法.首先利用特征样本的分布参数定义代价函数来评估单个特征,并结合探测指标选择有效特征,然后利用SFFS方法并结合相关性分析搜索最优特征子集.实测数据的试验结果表明:序列特征比单帧图像特征具有更好的鉴别能力;该方法可快速有效地选择出具有良好鉴别能力的特征子集.     

便携式叶簇穿透战场监视雷达若干关键技术

传统战场监视雷达只能侦察通视条件下的裸露目标.随着对战场透明度要求的不断提高,具有穿透树丛能力的便携式战场监视雷达倍受关注.该文对这种新型体制雷达中的几项关键技术作了初步研究,分析了其战术指标与技术参数之间的关系,并对其信号处理中的新问题及相应的解决方法进行了探讨,给出的结论可为雷达设计者进行技术参数和系统方案的优化设计时提供参考.文章最后介绍了其今后可能的发展方向.     

对比度最优算法在UWB SAR运动补偿中的应用

对比度最优自聚焦(COA)算法是一种计算量相对较小的自聚焦算法,在高波段及L波段SAR中得到了成功应用。但对于工作在P波段的超宽带SAR(UWB SAR),由于杂波噪声干扰严重,给COA算法的应用带来了较大的困难。文中针对UWB SAR这一特点,提出了一种有效减小杂波对对比度干扰的方法,通过改造对比度评价函数、选择信噪比较强的方位线、对方位压缩后的图像低通滤波、并剔除偏差较大的估计值等方法,有效地提高了COA算法在UWB SAR中的性能。实际UWB SAR数据的补偿结果表明了该方法的有效性。     

基于WA-31D数控系统的CA6140数控化改造

讨论了基于WA-31D数控系统CA6140型普通车床的数控化改造,阐述车床数控化改造的方案、工作原理。详细论述了对CA6140车床的进给传动系统、主传动系统、自动刀架和数控系统电气接口的数控化改造过程。改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高,为企业进行数控化技术改造提供了途径。