雷达低空目标探测与防范

本书针对低空雷达目标探测技术开展了深入研究，全书分三部分。第一部分梳理雷达低空目标探测技术的研究现状，分析典型低空目标的雷达目标特性。第二部分分别从信号和数据层面，讨论低空雷达目标的检测、跟踪、识别与分类技术。第三部分介绍导航雷达、泛探雷达、外辐射源雷达等各类典型低空雷达探测系统、应用情况，并对雷达低空目标探测技术的发展方向做了展望。本书介绍的许多方法经过大量实测数据验证，对提高复杂低空背景下动目标检测和精细化处理能力具有指导意义。

目录
序
前言
第1章 雷达低空目标探测概述 1
1.1 引言 1
1.2 低空探测的主要手段 2
1.2.1 雷达探测 3
1.2.2 可见光探测 4
1.2.3 红外探测 5
1.2.4 声学探测 6
1.2.5 无线电侦测 8
1.2.6 多传感器融合 10
1.2.7 多源信息融合策略 12
1.2.8 多传感器无人机探测方案 13
1.3 雷达低空目标探测技术研究现状 15
1.3.1 微多普勒特征提取 15
1.3.2 目标回波与运动特征提取 19
1.3.3 基于深度学习的无人机目标检测与分类 20
1.4 低空探测雷达系统发展现状 21
1.4.1 典型机场探鸟雷达系统 21
1.4.2 典型无人机雷达探测系统 26
1.5 难点与挑战 26
参考文献 29
第2章 飞鸟与无人机目标雷达特性 39
2.1 引言 39
2.2 目标回波幅度 39
2.3 目标飞行高度和速度 41
2.4 目标轨迹特征 43
2.5 目标微动特征 44
2.6 低空群目标特性 46
2.7 小结 48
参考文献 49
第3章 雷达低空目标探测信号与数据处理技术 51
3.1 引言 51
3.2 低空目标雷达分级积累快速检测方法 51
3.2.1 雷达动目标检测存在的问题 51
3.2.2 分级积累检测算法流程 52
3.2.3 低空目标探测试验与验证 57
3.3 低空目标雷达长时间累积检测方法 62
3.3.1 长时间累积检测方法概述 62
3.3.2 基于Keystone变换距离微动补偿技术 66
3.3.3 基于Dechirping的多普勒走动补偿技术 69
3.3.4 基于实测数据的相参积累时间测试 72
3.4 低空目标雷达检测前跟踪方法 81
3.4.1 粒子平行分割理论 82
3.4.2 平行分割辅助粒子滤波 83
3.4.3 平行分割辅助粒子滤波概率假设密度检测前跟踪方法实现 83
3.4.4 实验分析 84
3.5 不同分辨率群目标跟踪方法 94
3.5.1 无人机蜂群目标跟踪总体流程 94
3.5.2 复杂扩展外形的扩展目标建模下的不完全可分辨群跟踪 97
3.5.3 跟随者建模与有向图结构建模下的可分辨群跟踪 106
3.6 小结 116
参考文献 117
第4章 雷达低空目标分类与识别技术 123
4.1 引言 123
4.2 无人机和飞鸟目标雷达微动特征建模与分析 123
4.2.1 飞鸟微多普勒特征建模与参数化表征 123
4.2.2 无人机旋翼微多普勒特征建模与参数化表征 125
4.2.3 微动特征影响因素分析 129
4.2.4 雷达微动测量实验结果 133
4.3 多维特征低空目标分类技术 140
4.3.1 雷达探测数据类型与特点 141
4.3.2 低空目标数据集构建 142
4.3.3 特征提取及筛选方法 144
4.3.4 分类器 153
4.3.5 分类结果展示 155
4.4 基于深度学习的旋翼无人机和飞鸟目标智能分类方法 162
4.4.1 飞鸟与无人机目标微动数据集构建 162
4.4.2 常用CNN方法介绍 168
4.4.3 基于多尺度CNN模型的飞鸟与无人机目标分类方法 170
4.4.4 实验验证与分析 174
4.5 基于模型转换频率估计的低空飞行目标分类方法 179
4.5.1 建模与分析 179
4.5.2 分类与识别结果 181
4.5.3 算法复杂度分析 187
4.5.4 实测数据分析 187
4.6 小结 191
参考文献 192
第5章 典型低空目标探测雷达系统 195
5.1 引言 195
5.2 导航雷达低空目标探测 195
5.2.1 固态相参导航雷达系统 195
5.2.2 导航雷达信息获取与处理 196
5.2.3 导航雷达低空目标探测数据分析 197
5.3 全息凝视雷达低空目标探测 203
5.3.1 全息凝视雷达系统 203
5.3.2 全息凝视雷达信息获取与处理 211
5.3.3 全息凝视雷达低空目标探测数据分析 216
5.4 外辐射源雷达低空目标探测 221
5.4.1 外辐射源雷达系统 221
5.4.2 外辐射源雷达信息获取与处理 224
5.4.3 外辐射源雷达低空目标探测数据分析 225
5.5 小结 230
参考文献 231
第6章 雷达低空目标防范技术与应用 235
6.1 引言 235
6.2 鸟击风险评估 235
6.2.1 风险评估模型 236
6.2.2 鸟击概率估计 236
6.2.3 严重程度估计 237
6.2.4 数据处理与分析 240
6.3 机场鸟击防范 243
6.3.1 雷达与光电技术融合 243
6.3.2 探驱联动与智能驱鸟策略 244
6.3.3 生态治理 246
6.4 无人机反制 251
6.4.1 物理拦截捕获 251
6.4.2 无线电压制 253
6.4.3 GPS诱骗 254
6.5 小结 254
参考文献 255
第7章 雷达低空目标探测技术展望 257
7.1 引言 257
7.2 低空探测雷达新体制 257
7.2.1 可编程电磁表面相控阵 257
7.2.2 分布式雷达 269
7.2.3 微波光子雷达 272
7.2.4 通感一体探测 274
7.3 低空探测雷达新技术 279
7.3.1 波形设计 279
7.3.2 智能处理 283
7.4 低空探测雷达新应用 285
7.4.1 昆虫探测 285
7.4.2 鸟情预警 287
7.4.3 蜂群无人机探测 287
7.5 小结 288
参考文献 289
附录 294
彩图