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[讨论]窄带雷达目标识别的前景
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[讨论]窄带雷达目标识别的前景
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abei
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2008-12-30
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内置消息员
0楼
发表于: 2008-12-28 01:27:33
“国外经过半个世纪的研究,在窄带雷达目标识别方面取得了成功的经验和失败的教训。”我最近查了IEEE最近几年的文章,的确没有看到老外在窄带雷达目标识别方面发过什么新东西,而国内的国防科大,西电,成电等学校在低分辨雷达识别方面做了很多工作,有了很多新成果。我想这可能是和我军中大部分还是低分辨雷达有关。首先我想咨询一下Radar,国外在窄带雷达识别方面取得的成功经验和失败教训具体有哪些?其次我听听大家对窄带雷达识别的前景的看法。
成功经验:国防科大等单位研制成功了少数低分辩雷达目标识别系统,有一定的识别能力,说明低分辩雷达目标识别并非毫无作为。失败的教训:在雷达目标识别研究很热门的时期,国内很多部门对此立项研究,赋予了很高的期望。后来发现低分辩雷达最多只能在多目标分辨(架次识别)、目标粗分类等方面有所作为,不可能在复杂的电磁环境中完成目标型号的准确识别。换句话说,到目前为止,雷达界总算彻底承认了低分辩雷达无法获取足够的目标信息用于识别。为了达成这一点共识,我们花费了很长的时间,付出了大量的努力。低分辩雷达目标识别的前景:由于现在高分辨雷达(不仅是高距离分辨雷达、SAR/ISAR,还有高速度分辨雷达)发展迅速,已成为今后雷达发展的基本趋势,加之大家充分认识到低分辩雷达在目标识别能力上的先天不足,现在已经很少有人研究低分辩雷达目标识别问题,上级主管部门也不再立项给予经费支持。所以,我认为低分辩雷达目标识别基本上没什么前途。
想了很久还是决定回帖,就窄带雷达目标识别的一些体会说一下,兼顾对国内成果的评论:1、雷达目标识别技术一定要与雷达系统相结合,ATR技术属于信息处理技术范畴(尽管技术手段属于信号处理技术),德国人就称其为二级雷达(当然还包括其他的一些东西,如情报整编、分发等)。如果离开了主雷达系统,讨论识别技术就比较空泛,同样,为了实现某种理想的识别技术,要求主雷达系统该怎样也是不现实的。就我国目前情况看,现役的雷达系统包括新研型号,在系统设计的时候都很少考虑或没有考虑目标识别的技术要求,这就使得ATR技术必须看菜吃饭,这也不能怪系统设计,毕竟从系统的角度考虑,不可能设计出一种面面俱到的雷达,比如警戒雷达要求看得远,就不可能要求他高分辨。SAR、ISAR成像了,但要求相对运动至少在短时段稳定(运动补偿是一个很头疼的问题),即使成像,有时也很难判别是什么(固定目标,人工解译,如这次地震以后,terrSAR和COSMSAR的图像上的很多东西就看不出来到底是什么,更别谈自动识别了)。2、国防科大在ATR领域起步最早,最先是在一种非相参体制脉冲雷达上进行的探索,因为信息量太少,他们采用的是基于回波波形积累的方式,从形态和功率分析的角度大致的实现了有限的目标识别功能,开创了国内自动目标识别成功的先河。但是可能是由于研究体制的问题吧,当雷达技术进步以后,在向更先进体制的雷达上移植的时候却没有在算法上发展。我在与他们聊天的时候,大家对这种结果都感到很惋惜。毕竟作为重点实验室,他们要研究更为先进的东西,学科带头人的兴趣转移就意味着团队研究方向的转移。其后,他们在对空目标的识别上也几乎是在这条思路上的延续。清华大学的张贤达教授提出的基于PCA的目标识别算法申请了国家发明专利。其他学校在这方面的研究也在开展,可能正如版主所说,由于经费支持的问题,大家更多的是在模式识别方法上进行探索。老实说有些空。3、根据我自己这些年的经验,采用中等(距离、速度)分辨率的雷达实现自动目标识别的可能性最大,对于非成像雷达而言,过高的分辨率带来的问题有两方面,一是数据量巨大,你并不知道多少个距离单元里的回波属于一个目标,这就是搜索、数据编包算法非常复杂;另一方面,光学区雷达对目标运动姿态敏感,过高的分辨率带来算法鲁棒性问题。SAR识别的问题不仅在于获得基于图像的旋转、平移、膨胀不变性特征,而且在于基于辐射特征的识别(太多内容不展开说了),同时与SAR的分辨率密切相关,在低分辨率SAR上不是问题的问题,在高分辨率SAR上就会是很大的问题。4、关于楼主说查不到文章,事实如此,凡是做的比较成功,且是现役装备的东西和关键技术都是不会写文章的,也不允许写文章。比如德国的BOA-A550雷达是一种具有目标识别能力的雷达,但是无论是中文、英文还是德文的资料都无法获得他关于目标识别的具体情况,只是通过某些亲自考察过该雷达的研究人员知道他大概的技术水平。只能从有关报道或者是其他人的文章中发现只言片语,或者是业内人员的面对面交流中可以听到一些相关型号成功的消息。5、上个世纪的最后十年,ATR技术研究者众多,被称为“疯狂的十年”,但由于很多的研究并没有取得令人鼓舞的成果,所以这个领域从喧嚣归于沉寂,但我可以告诉楼主的是,经过这些年的大浪淘沙,很快就可以看到一批令人鼓舞的成果。同时我们深切的感到还有很多的内容需要不断研究,在这个领域的研究工作只有坚持下去耐得住寂寞的人才会最终取得成功。
royrukes说得很好,对国内ATR的研究成果评述也比较客观,没有情绪性的话语,很好!也请各位回帖时注意做到这一点,不要动辄贬低别人的工作。国防科大这几年在研究兴趣上的转移,主要是由于上级主管部门认识到ATR的难度后,对这方面的资助减少导致的。Royrukes的话有一个地方不准确,那就是警戒雷达完全可能兼顾看得远和高分辨。现在国内已经有了具备高距离分辨能力的相控阵警戒雷达,可以窄带和宽带两种模式切换工作,窄带模式有利于在近距离杂波中发现目标,宽带模式则有利于在没有地杂波的远区探测目标,并增强多目标分辨和一定的识别能力。我同意中等分辨率的二维成像雷达最有利于目标识别的说法。申请国家发明专利不能作为衡量研究水平的标志。现在国内很多高校热衷于申请专利,但大多实际利用价值不大。总之,目标识别的需求是巨大的,但难度也是巨大的,它是一项雷达领域永无止境的革命性技术,其成功与否的关键,一是建立完备的目标特性数据库,并实现一定范围内共享;二是计算机图形学与人工智能技术的突破。尽管影响ATR研究的因素众多,这两点尤为重要。
能否提供几篇最近研究状况的文章?谢谢了
呵呵,是的,我漏掉了相控阵雷达这一块!
Radar和 royruke ..
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发表于: 2013-11-17 19:44:03
我看上面的大神说得很好啊,怎么下面没有跟帖说现在的研究状况的大神了~
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