基于小波变换的着舰引导雷达数据剔野算法

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1、基于小波变换的着舰引导雷达数据剔野算法摘要：在着舰引导雷达的标校过程中，产生的数据包含带趋势项的野值，它不能简单地根据某种统计算法予以剔除。根据小波变换和莱以特理论，提出了一种小波变换与莱以特准则结合的剔野算法，该算法先用小波变换去除数据的趋势项，然后根据莱以特准则剔除剩余数据的野值，最后合并趋势项，实现了着舰引导雷达数据带趋势项的野值剔除。关键词：着舰引导雷达；小波变换；[3σ]准则；剔野中图分类号：TN957.51?34；TJ02文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）13?0026?04Wavelet?basedalg

2、orithmforoutliersexcludingoflandingguidanceradardataSANGDe?yi，ZHAOJian?jun，YAOGang，RENXi（NavalAeronauticalEngineeringAcademy，Yantai264001，China）abstract：Thedatageneratedinthecalibrationofthelandingguidanceradarcontainoutlierswithatrenditem，whichcannotsimplyberemovedaccord

3、ingtosomestatisticalalgorithms.Anoutlier11excludingalgorithmcombiningwavelettransformand[3σ]criterionisproposedbasedonanalysisofthewavelettransformand[3σ]criterion.Thealgorithmuseswavelettransformtoremovethetrenditemofdatafirst，excludesoutliersoftheremainingdataaccordingt

4、o[3σ]criterion，andthenmergersthetrenditemtoachievetheoutliersexcludingoflandingguidanceradardatawithtrenditems.Keyword：landingguidanceradar；wavelettransform；[3σ]criterion；outlierexcluding0引言11着舰引导雷达是航母起飞和着舰引导系统的重要组成部分，为实现舰载机的安全起降提供了有力保障。它不仅要实时测量着舰飞机的方位角、俯仰角、距离和速度四维数据，并进行雷

5、达天线安装处的船体姿态及升沉变化量修正，同时还要把相对于雷达坐标系的雷达测量数据、局部基准（安装在雷达天线转台附近）测量的船体姿态和升沉变化量以及经过该变化量修正的雷达测量数据等实时发送给起飞和着舰引导指挥设施。由于工作环境恶劣，在实际的目标跟踪过程中，受外来因素的干扰，如雾雨杂波和海杂波的反射干扰，会导致雷达实测数据与被引导的舰载机真实着舰轨迹之间的偏差[1]。特别是当着舰引导雷达电磁环境复杂时，有些雷测数据会严重偏离真值，形成严重的异常数据[2]，对于这种异常数据，Barnett在统计学研究领域给出的定义是：基于某种度量而言，一个异常

6、数据点与其他数据有着显著的不同[3]。在雷测数据处理中，这种异常点也被称为野值[4]。野值的存在导致了雷测数据严重失真，进而影响了舰载机的着舰安全。因此，在进行数据处理前，剔除野值是一项非常必要的工作。经典的剔野方法是根据观测值的统计特性，通过计算观测值的均值和标准差来设定一个阈值，从而根据该阈值对野值进行判断和剔除，常用的剔野准则有狄克松（Dixon）准则、格罗布斯准则、罗曼诺夫斯基（Romanovsky）准则、肖维勒（Chauvenet）准则和莱以特准则等。11随着数据库和数据挖掘技术研究的发展，异常点检测得到了越来越多的关注，近几年

7、也出现了许多新的算法[5?7]，如外推预报识别、差分检测法、似然比检测法、基于聚类的算法、基于密度的算法、基于距离的算法[8?9]等。这些算法在数据符合一定条件的情况下，基本能检测和剔除数据中的野值，但是它们处理的数据大多是无序数据集，对于雷测数据这种有序数据集，它们没有充分利用观测值中所包含的信息，容易导致误判。鉴于此，本文提出了基于小波变换和莱以特准则的剔野方法，在既考虑了雷达数据的趋势性，又充分保留了其波动性的前提下，完成了雷达数据的剔野工作，为下一步雷达数据的处理提供了保证，并用某雷达的测量数据证明了该方法的可靠性。1数据的剔野原

8、理1.1莱以特准则判别法根据误差理论，当测量数据服从正态分布时，其落在3倍方差[[-3σ，3σ]]之内的概率大于99.73%，落在此区间之外的概率不到0.3%，所以，可以认为落在该区间之外的测