基于一维像序列的弹道中段目标进动特征提取

收 稿 日期 ： ０ ０ １ — １ ２ １ ．０ ２
作者 简介 ： 颜
维 （９ ７ ， ， 士 生 ， 要 从 事 弹 道 导 弹 运 动 特 性 研 究 １８ 一）男 硕 主
弹 道 导 弹 防 御 系 统 中 的 中段 空 间 弹 道 目标 识 别 技 术 是 当 前 研 究 热 点 之 一 ， 弹 道 导 弹 的 微 动 而 特 性 是 中 段 目标 识 别 的 重 要 依 据 之 一 ．在 弹 道 中 段 ， 气 扰 动 、 饵 释 放 以 及 弹 箭 分 离 的 碎 片 会 对 大 诱
Ｖｏ１２５ Ｎ ｏ ２ ． ．
Ａ Ｄ ．２０ｌ ｒ １
基 于 一维 像 序 列 的弹道 中段 目标 进 动特 征提 取
颜 维 ，孙 文峰 ，钱 李 昌 ，姚 汉英
４ ０ １ ； ２ 空军雷达学院训练部 ，武汉 ３０９ ． ４ ０ １） ３ ０ ９ （． １ 空军雷达 学院研 究生管理大 队， 汉 武
提 方 法有 效 、 定 ， 处 理 过 程 简 单 ． 稳 其 关 键 词 ： 维 距 离像 序 列 ； 体 目标 ； 动 周 期 ； 动 角 一 锥 进 进
中图 分 类 号 ：Ｎ９９７ Ｔ ５．
文 献标 志 码 ： Ａ
Ｄ Ｉ１． ６ ／．ｓ． ７．６ １ ０ １ ２ ０ ０ ： ０ ９ ９ｉｓｎ１ ３８９ ． １． ． ３ ３ ｉ ６ ２ ００
致 ， 给 一 维 距 离 像 带 来 平 移 ， 纯 利 用 各 个 散 射 会 单
点 的极值 进行 进 动参 数提 取 的方 法具 有一 定 随机
性 ． 献 ［］ 出 了 利 用 目标 上 ２ 强 散 射 点 中 心 文 ３提 个 在 一 维 距 离 像 上 的 投 影 位 置 差 随 时 间 的 变 化 来 估 计 锥 体 目标 进 动 参 数 ， 前 提 条 件 是 要 通 过 二 维 但
是 密 度较 小 的碳 素 材料 和 引信 ，其 主要 载荷 集 中 在 底部 ㈨， 故本文 以靠 近弹 头尾部 的质 心为原 点建 立 中段 弹头进 动 模 如 图 １ 示 ． 所
用 目标 一维 距离 像序 列 的动 态 变化来 提 取进 动参
数 ． 献 ［］ 出 利 用 距 离 像 进 行 位 置 加 权 和 纵 向 文 ２提
动 … 很 多学 者对 白旋 锥体 目标 同有 的进动 特性 进 ．
行 了 研 究 ， 出 通 过 提 取 中 段 目标 的 进 动 参 数 来 提 进 行 目标 识 别 ． 关 文 献 从 宽 带 雷 达 体 制 出发 ， 相 利
１ 弹 道 中段 目标 进 动 模 型
一
般 弹道 导 弹 弹头 均 为锥体 状 ，且 弹头 顶部
基 于 散 射 中心 在 雷 达 视线 上 投 影 距 离变 化 特 性 ，
设图 １ 中锥 体高 为 ， 锥角 为 ， ｘｚ为参 半 Ｏｙ
考 坐 标 系 ， ｘ ＇ 为 弹 体 坐 标 系 ， 头 绕 其 对 称 轴 Ｏ ＇ ｙ ｚ 弹
Ｏ ｚ以角 速 度 Ｑ做 自旋 运 动 ， 同时
图 １ 中段 弹头 进 动模 型
成像 和红 外成 像 等方 法知 道 弹道 中段 目标 的一 些 结构参 数 ， 这些 参数 实 际 中获取 比较 困难 ． 文 而 本 从 宽带 雷 达体制 出发 ， 建赢 了锥 体 目标 进动模 型 ，
分 析 了散 射 中心 在 雷 达 视 线 上 投 影 距 离 变 曲线 来提 取进 动 周期 的 方
法 ，并 利 用 广 义 Ｒ ｄ ｎ变 换 提 取 了 一 维 距 离 像 序 ａｏ 列 图 像 中 的 正 弦 曲 线 ， 过 各 个 散 射 中心 的距 离 通
变化 极 值来 估计 进 动 角 ．但 没 有考 虑 噪声 以及 散 射点散 射强度 不一致对 进动周 期估计 曲线 的影Ⅱ 向， 且雷 达 测距 会 有一 定 的误 差 ，如果 参 考 中心 不一
目标 一维 距离 像 长度 变化 信息 通过 搜 索最优 解 的
方 法 估 计 进 动 角 特 征 ， 结 了 整 个 算 法 流 程 ． 后 总 最
进行 了仿 真实 验 ． 真实 验表 明 ， 方 法能够 较好 仿 该
地 提 取 目标 进 动 特 征 ．
自旋 目标 造成 横 向 干扰 ，自旋 锥 体 目标会 产 生 进
摘
要 ： 于进 动 周 期 、 动 角 等微 动 参 数 的 提 取 有 助 于解 决 弹 道 中段 弹 头 、 饵 的 识 别 问题 ， 中段 旋 鉴 进 诱 以
转对 称锥 体 弹 头 为研 究 对 象 ， 立 了锥 体 目标 进 动 模 型 ， 建 分析 了 目标 进 动 对 一 维 距 离像 的 影 响 ， 导 了散 射 点 推 的投 影距 离变 化公 式 ． 此 基 础 上 ， 出 了一种 进 动 周 期 估 计 方 法 ， 在 给 并提 出 了一种 利 用锥 体 目标 一 维距 离像 长 度 变化 来估 计 进 动 角 的 方 法 ． 方 法 可 在 弹 头 结 构 尺 寸 未 知 的 条 件 下 实现 对 进 动 角 的提 取 ． 真 结 果 表 明 ： 该 仿 所
第２ 卷 第２ ５ 期 ２ １ 年 ４月 ０ １
文 章 编 号 ：１７ —６ １２ １）２ ０ ８ —４ ６ ３８ ９ （０ １０ —０ ７０
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕｒ ａ ｆＡｉ ｒ ｅＲ ａ ａ ｃ ｄ ｍ ｏ ｎ ｌｏ ｒＦｏ ｃ ｄ ｒＡ ａ ｅ
绕 轴 以角 速
度 进 动 ， 动 角 为 ０， 头 目标 对 地 基 雷 达 为 远 进 弹
场 目标 ， 达 发 射 信 号 近 似 为 与 ｙ ｚ平 面 平 行 的 雷 Ｏ 平 行 波 ， 雷 达 视 线 与 进 动 轴 的 夹 角 为 ｙ 而 其 相 设 ，
给 出 了 一 种 进 动 周 期 估 计 方 法 ； 提 出 利 用 锥 体 并