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1、基于鸟类目标散射特性分析的雷达探鸟实验陈唯实I,宁焕生I,李敬2,毛峡I,王宝发】(1.北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191)(2.中国民用航空总局航空安全技术中心,北京100028)AvianRadarDetectionExperimentBasedonAnalysisofBirdTargets?SeatteringCharacteristicsChenWeishi1,NingHuansheng1,LiJing2,MaoXia1,WangBaofa1(1.SchoolofElectronicInform
2、ationEngineering,BeijingUniversityofAeronauticandAstronautics,Beijing100191,China)(2.CenterofAviationSafetyTechnology,CivilAviationAdministrationofChina,Beijing100028,China)摘要:鸟类H标散射特性研究是雷达探鸟系统探测性能分析的理论基础。基于此,首先进行了鸟类目标散射特性分析,采用实验数据构造的理论统计模型,估计出单只鸟和鸟群的雷达散射截面(RCS)
3、量级范围。处后,详细介绍了雷达探鸟实验系统的系统结构、探测性能和飞鸟目标识别算法。最后,基于外场实验获取的隹达探鸟图像序列捉取出飞鸟目标轨迹与相关信息,验证了雷达探鸟的可行性,并通过对不同实验结果的分析提出了抑制虚警和漏警的算法改进方向。关键词:鸟;雷达散射截而;雷达;探测;熄警中图分类号:TN95文献标识码:AAbstract:Thestudyofscatteringcharacteristiesofbirdtargetsisthetheoreticalfoundationfortheperformmanccanal
4、ysisofanavianradarsystcm.Thisarticlefirstanalyzesthescatteringcharacteristicsofbirdtargetfbymeansofastatisticalmodelbasedonexperimentalmeasurementstoestimatetheradarcrosssection(RCS)order2of2magnitudeofasinglebirdandaflockofbirds.Thenitintroducesindetailthesyste
5、marchitecture,detectionpeiformaneeandalgorithmoftheavianradarexperimentalsystemforflyingbirddetection・Finally.flyingbirdtargettrailsandcorrelativeinformationarcextractedfromavianradarimagesequencescollectedduringoutfieldexperiments,whichverifythefeasibililyofbir
6、ddetectionwithradar,andsomeprospectofalgorithmimprovementforreducingfalsealarmandmissingalarmisproposedafterananalysisofdifferentexperimentalresults・Keywords:birds;radarcrosssection;radar;detection;falsealarm早期利用雷达探测空中目标时,人们将那些不存在明显反射源的回波信号称为“仙波”,其实这些“仙波”通常是由飞鸟产
7、生的⑴。尽管来自一只鸟的回波很小,但如果距离足够近或者雷达的探测能力足够强,它仍能被检测到。对于探测目标不是飞鸟的雷达系统,“仙波”干扰了雷达的正常工作,属于杂波,需要从雷达回波中滤除。近几十年来,随着鸟击(飞机撞鸟)事件的频繁发生,里击防范成为民航界关注的重大课题,“仙波”由杂波变为探测对象,雷达探鸟作为飞鸟探测的主要技术手段已发展成雷达领域重要的研究方向⑵。收稿口期:2008205204;修订口期:2008210230基金项目:国家自然科学基金委员会与屮国民用航空总局联合资助项日(60879025);民航数据通信及
8、新航行系统科研基地开放研究基金通讯作者:宁焕生E2rnail:ninghuansheng@vip.sina.com国外成熟的机场雷达探鸟系统包括加拿大SicomSystems公司开发的Accipiter系统和美国De2Tect公司开发的Merlin系统。鸟击风险与鸟的质量有关,中、大型鸟和鸟群对飞行安全的威胁最大,其雷达散射截面