基于大数据的雷达探测性能评估.pdf

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1、硕士学位论文基于大数据的雷达探测性能评估RADARDETECTIONPERFORMANCEEVALUATIONBASEDONBIGDATA李海霄哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN953+.6学校代码：10213国际图书分类号：654.3密级：公开工学硕士学位论文基于大数据的雷达探测性能评估硕士研究生：李海霄导师：赵彬教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN953+.6U.D.C:654.3DissertationfortheMaster’sDegreeinE

2、ngineeringRADARDETECTIONPERFORMANCEEVALUATIONBASEDONBIGDATACandidate：LiHaixiaoSupervisor：Prof.ZhaoBinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Instit

3、ution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，随着雷达技术与数据技术迅猛发展以及雷达设备的使用日益频繁，由此产生的数据量也越来越大。正是由于雷达技术在各行各业的广泛应用，对雷达的工作性能进行准确的评估变得越来越重要，也具有重大的意义。由于雷达技术的进步，现代雷达都会产生大量的数据，而这些雷达大数据蕴含着丰富的雷达工作状态信息，如果可以通过数据处理的技术将这些信息进行深入挖掘，对于掌握雷达工作的实时状态具有重大意义。目前，在科研领域已经从多个方面对雷达的性能进行评估，例如从雷达抗干扰性能方面的评估、海杂波背景下的性能评估、电磁环

4、境下的性能评估等。而本课题将从雷达探测的大数据入手，对雷达进行性能评估。本课题主要包含以下三部分内容：一是基于目标真值的跟踪性能评估。由于AIS是一种高精度设备，可以将AIS数据作为目标真实的航迹数据，与雷达航迹数据对比，从而评估雷达的工作性能。二是基于雷达检测结果的性能评估。此时没有精准的目标数据作为参考，在这种条件下，课题采用改进的IMM算法对雷达的量测噪声进行估计，从而完成雷达检测结果的性能评估。不论是基于目标真值还是基于雷达检测结果的探测性能评估，都要通过大量的数据进行统计获得，而在文件系统中存储雷达大数据为我们的检索、处理雷达数据带来不便。因此课题最后通过VC++与非关系型数据

5、库(NoSQLt)进行数据存储以及数据处理等工作，从而可以在实际工作中进行雷达数据的实时处理。在基于目标真值的情况下的性能评估，第一步需要将雷达数据与AIS数据进行关联。课题根据雷达与AIS数据的距离、方位、速度等信息利用模糊综合评判法进行航迹关联。在关联成功后，通过AIS航迹信息对雷达的工作性能进行评估。在基于雷达探测结果的情况下的性能评估，课题综合利用IMM算法与多模型算法对雷达的量测噪声进行估计，完成雷达探测性能评估。算法利用多个IMM滤波器，并将每一个IMM滤波器初始化不同的量测噪声值，利用多模型算法求出每个IMM滤波器的概率，新的量测噪声由每个IMM滤波器量测噪声加权获得。更新

6、每个滤波器的量测噪声值，如此迭代，直到量测噪声的估计值收敛并稳定。最后，利用VC++与NoSQLt数据库完成对雷达数据的操作，并绘制简单的航迹图，以便完成数据的实时处理需求以及数据的可视化。关键词：探测性能评估；雷达大数据；雷达航迹；量测噪声-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofradartechnologyanddatatechnologyandtheincreasinglyfrequentuseofradarequipment,theamountofdatageneratedisalsoinc

7、reasing.Duetothewideapplicationofradartechnologyinallwalksoflife,accurateassessmentofradarperformanceisbecomingmoreandmoreimportantandofgreatsignificance.Withtheadvancementofradartechnology,modernradarswillgeneratealar