НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o632.pdf (742.82Кб)

УДК 621.396.969

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В статье рассматривается непараметрический способ обнаружения радиолокационных сигналов основанного на детектировании траекторий целей при помощи преобразования Хафа. В отличие от традиционного метода последовательного просмотра всего радиолокационного объема пространства и принятия решения об обнаружении цели для каждого элемента разрешения, использование преобразование Хафа основывается на обработке и анализе накопленной радиолокационной информации в виде изображения за период наблюдения. Такой подход позволяет преодолеть две проблемы, характерные для традиционного метода обработки: ухудшение вероятности обнаружения высокоскоростных объектов из-за миграции дальности цели между элементами разрешения и потерю информации о целях со слабыми отраженными сигналами, для которых было принято ошибочное решение об отсутствии цели.
Суть алгоритма обнаружения, основанного на преобразовании Хафа, состоит в следующем. Накопленная радиолокационная информация за несколько тактов обзора, представленная в виде изображения, сравнивается с первичным низким порогом. Множество отметок прошедших этот порог переводятся из пространства координат на изображении в пространство возможных параметров траекторий в виде параметрических синусоидальных линий. Для каждой элементарной ячейки из пространства параметров подсчитывается количество ее пересечений параметрическими линиями, сохраняя результат в двумерном массиве – аккумуляторе. После обработке всех точек изображения, превысивших первичный порог, значения в аккумуляторе сравниваются со вторым порогом. Точки превысившие второй порог будут характеризовать параметры траекторий обнаруженных целей. Зная эти параметры восстанавливается траектория обнаруженной цели.
Приводятся аналитические формулы, позволяющие провести анализ радиолокационной системы. Показывается, что использование преобразования Хафа позволяет повысить в среднем дальность обнаружения цели по сравнению со случаем некогерентного накопления сигнала примерно в 2,5 раза

1. Федоров И.Б., Слукин Г.П., Нефедов С.И. Перспективы применения технологии длительного когерентного накопления в обзорных радиолокационных станциях // Вестник МГТУ им. Н . Э . Баумана . Сер . Приборостроение . 2005. Спец . вып . С .112-131
2. Carlson B.D., Evans E., Wilson S. Search Radar Detection and Track with the Hough Transform. I. System Concept // IEEE Transactions on Aerospace and Electronics Systems. 1994. Vol . 3, no . 1. P . 102-108. DOI : 10.1109/7.250410
3. Коновалов А.А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации. Часть 1. СПб.: СПбГУ, 2013.
4. Монаков А.А. Обнаружитель движущейся цели для радиолокационного приёмника на основе алгоритма Хафа // XX Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC-2014) (г. Воронеж, 15-17 апреля 2014 г.): сб. тр. Т. 3. Воронеж, 2014. С. 1584- 1594.
5. Hough P.V.C. Methods and means for recognizing complex patterns: pat. US no. 3,069,654. Dec. 18, 1962.
6. Illingworth J., Kittler J. A survey of the Hough transform // Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 1988. Vol. 44, no. 1. P. 87-116. DOI: 10.1016/S0734-189X(88)80033-1
7. Deans R.S. The Radon Transform and Some of Its Applications. Malabar: Krieger, 2007. 296 p.
8. Elazar M. Search radar track-before-detect using the Hough transform. MS in Electrical Engineering. Monterey, 1995. 139 p.

.