探鸟雷达(低慢小目标探测雷达)解决方案
制导雷达探测跟踪“低慢小”目标问题简析
制导雷达探测跟踪“低慢小”目标问题简析
苏垣生;薛晓峰;谢巧平;高兵
【期刊名称】《地面防空武器》
【年(卷),期】2011(042)003
【摘要】在分析低慢小目标对制导雷达探测、跟踪能力的基础上,根据雷达系统的功能组成,提出改进处理方法为完成抗击低空慢速小目标的防空作战任务提供决策建议.
【总页数】2页(P24-25)
【作者】苏垣生;薛晓峰;谢巧平;高兵
【作者单位】空军指挥学院;空军指挥学院;空军指挥学院战术教研室;空军指挥学院战术教研室
【正文语种】中文
【相关文献】
1.低慢小目标雷达探测技术研究
2.关于采用粒子滤波器检测跟踪低小慢目标的研究
3.跟踪低慢小目标高精度方位测角方法的研究
4."低慢小"目标定位跟踪算法研究
5.光电转塔自动搜索跟踪监视低小慢目标控制方法
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罗宾探鸟雷达-用探鸟雷达有效防治鸟击事件
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用探鸟雷达有效防治鸟击事件
起因
后果
鸟击真相与数据
• 70%的飞鸟撞击事件发生的高度不足二百英尺 • 93%的飞鸟撞击事件发生在机场上空或周边区域
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23%发生在飞机起飞过程中 16%发生在飞机爬升过程中
37%发生在飞机接近机场过程中
17%发生在飞机降落过程中
• 14%的飞鸟撞击事件造成损害
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欧洲第三大专业科研机构，4500名雇员（学者／博士） 雷达技术在世界范围排名前列
全世界探鸟雷达最早的开发商
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ROBIN 雷达系统在2010年7月1日脱离TNO
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将TNO探鸟功能在全球市场化
ROBIN 一些客户
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阿姆斯特丹史基普机场
荷兰皇家空军
(鸟击事件减少> 50%) 比利时皇家空军 欧洲航空局（ESA）安全飞行项目 土耳其机场管理局 (DHMI) 下哈塔依机场 NINA挪威自然研究所 爱沙尼亚能源公司 IMARES生态与海洋研究所 英国食品环境研究所 (FERA) 奥地利／保加利亚环保局
为什么需要鸟击雷达? ‘如果您不能测量，就无法有效治理。’
Richard Dolbeer 关于鸟击防治的复杂问题 2011 北美鸟击论坛
为什么机场开始使用鸟击雷达？
机场希望在环保前提下提高机场运行的安全性
探讨低空慢速目标检测、跟踪方法及数据处理
• 159•裂纹是由塑性变形的累积造成的，从图2和图3可以看出，在536s 左右，加载的间隙出现了明显的声发射信号，最大幅值达到71dB ，并且在此后的实验过程中，越来越多的声发射信号出现在加载间隔的时间内，在时间轴上越来越密，信号的计数值和持续时间开始递增，说明机匣在塑性变形的累积下开始产生较为严重的损伤，微观裂纹开始萌生。
图4 绝对能量和累计绝对能量在762s 以后，实验采集的声发射撞击信号的计数值和持续时间都有了明显下降，说明此时机匣加载的声发射活动量减少，进入加工硬化阶段。
此阶段出现了少量高幅值的信号，与大部分撞击点分离，并且具有很高的绝对能量。
从762s 至1175s ，随着载荷的增加，累积绝对能量近似呈指数上升，见图4，在此阶段内，机匣材料内部的微观裂纹开始扩展，释放了大量的能量，最终在1175s左右出现断裂。
图5 持续时间随时间变化曲线4.总结对静载试验下的钛合金机匣进行了声发射监测，采用经历图分析法分析了不同损伤程度的声发射参数特征。
在弹性变形阶段几乎不产生声发射，塑性变形阶段的声发射活动量较大，且具有高振铃计数和高幅值，但绝对能量较小。
加工硬化及断裂阶段的声发射活动量减少，信号的计数和持续时间较小，但有绝对能量和幅值很大的信号产生。
机匣不同损伤阶段的声发射信号特征表明，声发射技术可以有效地监测钛合金构件的损伤情况。
现代战争中，小型低空飞行器因其具有飞行高度较低、小巧灵活以及良好的隐蔽性等多种优势特性，故而得到了相对广泛的运用。
该类目标具有低空慢速的特性。
因此本文以小型低空飞行器为研究对象，对低空慢速目标检测、跟踪方法以及数据处理进行简要分析。
引言：低空环境具有较多的地物杂波，特别是在高层建筑环境下，其产生的回波极有可能掩盖待测目标回波，加之受到较强的多径效应影响，进而导致低空目标检测与实时跟踪难度较大。
探究低空慢速目标检测与跟踪方法及数据处理方式，可有效提高小型低空飞行器的目标检测与跟踪成效、优化相关数据处理结果等。
低慢小目标防控装备操作与使用
低慢小目标防控装备操作与使用介绍低慢小目标防控装备是一种用于应对低慢小目标威胁的防护装备。
本文将深入探讨低慢小目标的定义、威胁、防控装备的操作与使用等相关内容。
低慢小目标的定义低慢小目标（Low, Slow, Small Target，简称LSST）是指在空中、水上或地面上移动速度慢、体积小、难以被探测以及对目标区域造成潜在威胁的目标。
常见的低慢小目标包括无人机、小型船只以及地面上的移动目标。
低慢小目标的威胁低慢小目标的出现给社会安全带来了新的挑战。
无人机的普及使得空中监控和物流运输能力大幅提升，但同时也出现了潜在的安全隐患，例如用于携带违禁品或进行恶意攻击的无人机。
小型船只可能用于非法渗透、贩运毒品或抢劫等活动。
地面上的低慢小目标则可能是恐怖分子使用的威胁物。
防控装备的操作与使用为了应对低慢小目标的威胁，我们需要使用专门的防控装备，并采取相应的操作步骤。
防控装备的种类•无人机监测雷达：用于探测并跟踪空中的小型无人机，确保其不越过禁飞区域。
•高清监控摄像机：安装在关键区域，用于监控地面上的低慢小目标，并及时报警。
•高效边境巡逻船只：用于巡逻海上边境，识别和拦截可能的小型船只威胁。
•人工智能图像识别系统：基于人工智能技术，可以自动识别和定位潜在的低慢小目标。
操作流程1.监测和侦察：通过使用无人机监测雷达和高清监控摄像机等设备，实时监测目标区域，及时发现潜在的低慢小目标。
2.情报收集和分析：将收集到的情报进行分析和研判，判断低慢小目标的威胁等级，并制定相应的防控策略。
3.警戒与响应：根据情报分析结果，对可能的低慢小目标采取预警措施，并及时响应。
例如派遣巡逻船只或调度人员进行现场确认。
4.应急处置：对于确保威胁较高的低慢小目标，需要迅速进行应急处置。
例如利用无人机追踪并干预空中的低慢小目标，或派遣快速反应部队进行地面或水面的拦截。
注意事项1.隐蔽性：为了避免低慢小目标察觉到监测装备的存在，应注意将设备部署在隐蔽的位置，避免暴露。
探鸟雷达参数
探鸟雷达参数
鸟雷达是一种用于检测鸟类活动的仪器，其参数包括以下几个方面：
1. 频率：鸟雷达使用的频率通常在1-10 GHz之间。
较高的频率可以提高分辨率，但同时也会增加信号的衰减和散射。
2. 天线：鸟雷达的天线有多种类型，包括微带天线、天线阵列和平面波导天线等。
不同类型的天线对信号的接收和发射效果不同。
3. 功率：鸟雷达的发射功率通常在1-100 W之间。
较高的功率可以提高信号的强度，但同时也会增加干扰和辐射危害。
4. 分辨率：鸟雷达的分辨率是指它能够探测到鸟类运动的最小距离。
分辨率越高，鸟雷达能够探测到的小型鸟类就越多。
5. 探测范围：鸟雷达的探测范围取决于它的天线类型、功率和地形等因素。
通常，鸟雷达能够探测到的范围在几百米到几千米之间。
6. 数据处理：鸟雷达所探测到的信号需要经过一系列数据处理，包括滤波、去噪、目标跟踪和分类等。
不同的数据处理方法可以提高鸟雷达的探测精度和效率。
以上是探鸟雷达参数的简要介绍，希望能够对您有所帮助。
- 1 -。
“低慢小”目标的光电与雷达复合探测跟踪方法
“低慢小”目标的光电与雷达复合探测跟踪方法摘要：光电跟踪系统的研究多偏于对图像检测算法的提升，奚玉鼎提出一种快速搜索控制“低慢小”目标的光电系统，该系统利用相机采集图像，经过图像处理检测算法实现“低慢小”目标的搜索探测。
通过可见光和红外图像的有效融合来检测“低慢小”，提出了一种基于一维信息熵和加权平均的ROI提取模块，减少背景信息的干扰；其次，利用局部SuBSENSE方法进行局部背景建模，完成“低慢小”目标的精确检测。
以上研究，大多都集中在目标检测跟踪研究，重点多偏于算法提升，较少涉及搜索跟踪切换关键环节。
雷达系统和光电系统各有优缺点，对于一套完整的“低慢小”探测跟踪系统，雷达主要负责目标探测，其探测距离和探测范围指标均优于光电系统。
而从目标定位精度上来说，雷达系统的精度在度级，而光电系统的精度在微弧度级。
雷达有近距离盲区，无法对近距离目标进行探测，此时光电跟踪系统可以弥补雷达探测盲区。
雷达仅获取目标的位置信息，以及目标移动速度信息，SAR成像周期较长，而光电系统能够实时获得目标的可视化图像和视频信息，同时光电系统跟踪时可利用雷达探测的目标距离信息进行焦距调节。
单台雷达对目标的位置测量，其距离与角度上的系统偏差对于所有的目标都相同，所以对跟踪系统的性能不会造成较大的影响和提升。
本文主要分析“低慢小”目标的雷达与光电复合探测跟踪方法。
关键词：低慢小；脉冲多普勒雷达；光电；数据配准；扩展卡尔曼引言“低慢小”目标是指较低空域飞行，较慢飞行速度，且外形特性小(不易被发现）的飞行器与悬空物。
常见的“低慢小”目标有多旋翼无人机，固定翼轻型飞机，热气球等。
由于“低慢小”目标体积小，机动性强，具有一定载弹能力，很容易对机场，油田等有关国防、民生的重要的设施构成威胁，所以对“低慢小”目标进行全天时，全天候探测与防范有着重要意义和价值。
基于雷达的“低慢小”目标探测研究通常是基于检测算法的提升进而检测能力，针对强杂波环境下的小目标被杂波淹没的情况，利用小波变换和主成分分解可以实现雷达小目标信号与杂波信号的分离，从而达到杂波抑制和小目标检测的目的。
探测低慢小目标的新体制雷达技术
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 101【关键词】圆形阵列 低慢小目标 跟踪加搜索1 绪论低空慢速小目标是对低空或超低空飞行、速度较慢等特征的各种小型飞行器和空漂物的统称（以下简称为“低慢小”目标）。
如何防范“低慢小”目标的干扰破坏，是重大活动安保的难题之一。
解决“低慢小”航空器探测问题的途径主要有三种：声学探测、光电探测（可见光、激光、红外）和雷达探测。
由于小型飞行器的噪声与周围环境噪声相比非常小，这就使得声学探测的距离会很近；又由于小型飞行器的动力系统红外辐射特征低，使得红外探测手段较难发现。
雷达探测难点表现在目标所处城市背景复杂、目标的速度慢、目标飞行的高度低、容易被强地物杂波和强噪声所淹没，导致雷达回波信号的信杂比或信噪比低，影响雷达的检测性能。
针对上述问题，本文介绍一种新体制圆阵雷达用于“低慢小”目标探测。
2 圆阵雷达介绍目前相控阵雷达天线基本上是平面阵列形式。
平面阵列天线存在着一些缺点，例如，波束扫描范围窄，天线单元驻波随扫描角增大而变化，难以实现宽角扫描匹配，天线副瓣电平也往往随扫描角增大而提高。
与传统的平面相控阵相比，圆阵列具有良好的全方位扫描能力。
圆阵列可简单而灵活地操控波控的方位，其增益和方向图等性能基本不变。
同时，圆结构的对称性保持了单元间的互耦平衡，利于实际工程设计。
本文介绍的圆阵雷达用来探测低空慢速飞行小目标，同时获取所探测到目标的距离、方位、仰角和速度等信息。
下面论述圆阵雷达在低小慢目标探测方面的独特优势。
2.1 搜跟合一技术传统的机械扫描雷达跟踪目标往往会选择TWS 跟踪技术。
由于圆阵雷达具有灵活分配雷达资源的能力，使之在进行多目标跟踪时，可以同时采用传统的TWS 方式和TAS 方式，这样能够充分发挥圆阵天线波束捷变所提供的探测低慢小目标的新体制雷达技术文/杨建军 卞磊 路彬彬巨大潜力。
探鸟雷达参数
探鸟雷达参数
探鸟雷达是一种应用于军事和民用领域的雷达系统。
它主要用于追踪和监测飞行中的鸟类，以便防止与飞机或其他飞行器发生碰撞。
以下是关于探鸟雷达的一些基本参数。
频率范围
探鸟雷达的频率范围通常在30 GHz到75 GHz之间。
这个频率范围是为了获得更高的准确度和分辨率。
这使得雷达能够在飞行高度较低的情况下检测到小鸟。
探测范围
探鸟雷达的探测范围通常是约5公里左右的距离。
这是通过将雷达波向外发射，并接收其反射波来实现的。
探测范围不仅取决于雷达的功率和频率，还取决于鸟类的大小和形状。
分辨率
探鸟雷达的分辨率是指它能够分辨出两个相距很近的物体。
在探鸟雷达中，分辨率的单位通常是米。
在大多数情况下，其分辨率约为30厘米。
这意味着它能够精确地测量两个相距30厘米的物体。
速度范围
探鸟雷达的速度范围通常从几十公里每小时到几百公里每小时不等。
它能够精确测量鸟类的速度，从而帮助飞行员和控制员采取必要的措施。
输出功率
探鸟雷达的输出功率通常不足1瓦特。
这是因为它需要精准地测量小鸟的反射波。
较低的功率会减少干扰，并提高测量的精度。
总体而言，探鸟雷达是一种高度精确的雷达系统，旨在检测和跟踪飞行中的小鸟。
通过优化上述参数，探鸟雷达能够在低高度下测量鸟类的大小和位置，并提供准确的速度信息。
这些参数使得探鸟雷达成为一个有效的工具，为飞行员和控制员提供关键的飞行信息。
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传统雷达通常探测高空快速大目标（简称高大快目标），而对低空慢速小目标（简称低慢小目标）无法有效探测，进而无法对低空安全做出有效防范。
低慢小目标通常包括：鸟类、无人机、航模、热气球、滑翔伞等等。
鸟击航班一直都是航空飞行安全的一大隐患，对机场近空鸟类的防范关系到飞行器与司乘人员的生命安全。
近年来随着消费级无人机技术的成熟与成本下降，小型无人机异常活跃，给社会经济与人们生活带来便利的同时也深深的威胁着低空的安全。
低慢小目标探测雷达应运而生，在一定范围内及时发现低慢小飞行目标并且采取相应的处置手段，维护低空空域的安全。
鸟击是指航空器在起降或飞行过程中与鸟类、蝙蝠等动物相撞的事件，或者是因为动物活动影响到正常飞行活动的事件。
据统计，仅北美地区每年鸟击所造成的军用和民用航空经济损失就超过5亿美元，欧洲每万次飞机起降平均有5.7次鸟击，严重的鸟击事件甚至可能威胁到乘客的生命安全。
根据民航总局发布的《2012年度中国民航鸟击航空器信息分析报告》，中国全行业共发生2553起鸟击事件，其中事故征候148起，占全部事故征候总数的55%；发生在机场责任范围内的鸟击事件429起，共涉及85家机场，带来的经济损失为1.87亿元人民币，主要来自机械维修和航线运营方面的不完全统计数据，不包括航班取消、延误等引起的间接损失。
鸟击分析报告显示，飞机最易遭受鸟击的部位为发动机；起飞、爬升、进近、着陆等低高度阶段为鸟击多发阶段，占确定鸟击飞行阶段报告的86%，其中0～100米发生的鸟击事件超过半数；春秋季为鸟击事件高发季节，夜晚及晨昏的低能见度条件下为鸟击事件高发时段；华东、中南和西南地区为我国鸟击事件高发区域。
目前，我国民航的鸟情观测手段仍非常有限，基本停留在人工处理阶段，但在目测困难的黎明、黄昏和夜晚，恰恰是鸟击事件的高发期，迫切需要相关技术手段的支持来辅助开展驱鸟工作。
探鸟雷达系统的优点在于不受能见度和恶劣天气等因素的限制，能够全天候自动运行，与常规鸟类活动监测方法相比，具有速度快、灵敏度高、全天候、自动化、监测面积大、适用范围广等优点，具有非常好的市场发展前景。
美国和加拿大已经研制出相对成熟的机场雷达探鸟系统，最具代表性的是美国DeTect公司开发的Merlin（梅兰系列）和加拿大Sicom公司开发的Accipiter （苍鹰系列），已经在欧美民用及军用机场有了广泛的应用。
武汉领先通用航空技术有限公司已经成功开发出完全自主知识产权的机场探鸟雷达系统，目前已经在广西北海机场试运行。
一、技术的独特性分析：
低慢小目标探测雷达，在全球范围内都是技术难题，尤其是针对超小目标的探测，目前全球仅有美国和加拿大有两家公司具有成熟的技术与产品，国内一直空白，通过长期的不懈坚持和努力，我司攻克了关键的技术难题，在硬件设计以及核心算法上都有重大突破，目前已经独家开发成功，填补了国内技术与市场空白。
二、技术创新性分析：
1、技术实现方式：通过使用多普勒雷达，经过数据处理算法，将监测空域内的低慢小目标和其它目标区别开来，将监测空域内的重点目标信息数据实时传送给空域的监测系统，及时给出预警，提高地勤的保障能力
2、关键技术突破：
1）低速小目标的探测技术
本产品通过采用动目标雷达的数据处理算法，实现在复杂背景下对低速飞行的小型飞行器目标进行有效探测，从而实现了对某一空域内飞行目标的监测、预警。
常规的动目标检测雷达可以实现对传统的高速运行动目标的检测，同时对来自建筑物、山、树、海、雨之类的固定无用目标抑制，比如高速运行的飞机可以清楚的显示在监测空域的某些位置，但是，对于小反射截面积、低速运动的目标无法进行识别。
2）低虚警、高检测率的实现技术
为了通过雷达探测到低速飞行、小反射截面积的飞行器，需要在算法中进行特殊处理，但是所有的技术存在两面性，当小反射截面积的目标被检测到的同时，也增加了检测过程中的虚警率，本产品通过采用新设计的动目标提取算法实现检
测率和虚警率的折中，在现有动目标雷达系统中改进所必须的硬件电路，配合算法来实现对低速小目标的检测，并且控制虚警率在所期望的范围。
3）小目标检测系统中地物及其它杂波干扰的抑制技术
动目标检测雷达系统工作原理为通过检测回波信号的多普勒频移来实现对动目标的检测，对于高速运动的目标，所能够提取的信号相较于慢速目标的信号在处理时会轻松的多，本产品通过核心算法从回波信号中准确提取出目标信息同时将地物的杂波干扰滤除掉，从而实现系统的指标要求。
未来的10年，是建设民航强国的关键时期，中国民航将继续保持较快的发展。
航班量的快速增长，使用高涵道比发动机的大型航空器日益增多，同时我国生态环境的逐步改善，诸多因素共同加剧了鸟类对民航飞行安全的威胁，给民用机场鸟击防范工作提出了更高的要求，也更迫切地需要高新技术作为提高安全管理水平的技术支撑。
探鸟雷达可以解决鸟类威胁难以监控、机场及周边地区鸟情监控时空区域有限等突出问题，也符合当前市场的规律。
“探鸟雷达” 2006年被中国民航总局确立为民航飞行安全重点科研项目，武汉领先通用航空技术有限公司经过多年持续投入，2015年6月样机开发成功并通过测试，同年7月开始在广西北海福成机场进行试运行，效果得到明航总局的好评与认可。