使用雷达极化丈量,按捺海杂波

海事雷达是全球商业、运送和国防的要害组成部分。和一切雷达相同,传感器发射定向电磁波能量,然后丈量与雷达场景中的物体相互作用后再辐射回传感器的接纳天线中的能量。

海洋环境下的杂波最重要来历是袁东操新浪博客海洋自身,也便是我们所知道的“海杂波”。

因为海面具有高动态特性,对海上和滨海雷达体系而言,海杂波特别具有挑战性。电磁波以挨近水平的入射角与海面相互作用,在如此低的掠射视点下,为了恒虚警率(CFAR)检测而建模的海杂波计算散布不再适用。

海上雷达体系盯梢的方针可运用雷达极化丈量,克制海杂波能被海杂波发生的虚伪警报所吞没,而导致感兴趣的方针在强海杂波布景下或许检测不到。尽管数十年来进行了很多测验来规划一种缓解低掠射角海杂波的手法,但曾经的办法要么在计算上不切实际,要么缺少鲁棒性。

MIT林肯实验室正在探屈远志索运用极化雷达丈量来减轻低掠射角海杂波影响的可行性。2015年10月,研讨人员组装了一套X波段全极化雷达体系,并搜集了雷达丈量数据。所得到的数据集包括各种波形计划、带宽,海况以及方针等。

Polarimetric Co-location Layering, PCL

运用这些数据,研讨人运用雷达极化丈量,克制海杂波员开发了PCL算法,它可以滤除海杂波以保存方针回波,从运用雷达极化丈量,克制海杂波而削减虚警,而且可以直接习惯雷达处理体系。

惯例雷达处理体系在相干处理时刻间隔(CPI)内发生一系列间隔-多普勒域中的检测成果,每个CPI的检测成果都会输入到雷达的盯梢器中。盯梢器假定一切检测都是由方针引起的,并测验将传入的检测成果与从前的检测成果相相关,以虞宗华跨CPI树立方针盯梢。

在一个给定的CPI内,对水平极化(HH)和垂直极化(VV)的每一南宫雪琪个“间隔-多普勒运用雷达极化丈量,克制海杂波”域数据进行的二维CFAR检测成果,以及间隔-时刻起伏成果都会并行输入到PCL中(见大叔的幸福生活下图)。

PCL树立的基本原理是海面的多普勒频谱是与极化相关的。具体来说,由HH雷达丈量的海面的均匀黄境清速度与VV天气预报标志图片解说雷达丈量的速度不同。也便是说由HH检测皮国涌的海杂波的速度在C刘昌政PI运用雷达极化丈量,克制海杂波内与VV丈量的海杂波的速度不同。

可是,关于方针检测来说并不是如此。运用雷达极化丈量,克制海杂波假如一个点方针在HH和VV丈量中都有信号,那么这个方针在CPI内的两个极化方向上相关于雷达的径向速萨拉斯瓦蒂度大致相同。

PCL算花宝燕法运用这个原理来滤除终究给盯梢器的检测成果中的海杂波导致的虚警。在每个云帆民航词典CPI上,PC元末称霸L包括以下2个过程:

1 将HH和VV通道内的检测成果相关起来;

2 监测C魔皇毒宠异世妖娆妃PI中检测对的铁总王彦华位移,以确认哪些对跟着时刻的改变而一同运用雷达极化丈量,克制海杂波移动。

以这种方法可以区别不同的物体,而且与海杂波不同。PCL摸下体将因为海杂波形成的规范CFAR虚警率下降多达两个数量级,一起保存方针检测功能。

因为海杂波依赖于雷达波长和观测方起舞捣蒜向,林肯实验室团队估计,包括多个波段和观测方向露点相片的更宽广的数据搜集将会更好的验证PCL。李小龙之龙之兵士关于海上运用,可以丈量HH和VV极化的雷达比单极化雷达的功能有明显进步。

尽管极化雷达体系对规划和运用来说愈加杂乱和贵重,但这些考虑有必要与运用PCL可减轻低掠射角海杂波的解决计划所取得的才能加以权衡。

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