[发明专利]基于属性数据的二次雷达多层级目标识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次雷达系统中对目标应答信息进行重组与判别的方法，主要用于目标的区分、识别及跟踪，特别适用于具有类S模式功能二次雷达平台的扩展。

背景技术

二次监视雷达系统（SSR——Secondary Surveillance Radar）简称二次雷达，该系统式专为完成探测、识别目标（合作飞机）任务而设计的，其机理是利用应答机应答询问机发射的电磁波对目标进行探测定位及识别，空管雷达系统中的二次雷达就是它的典型应用。与一次雷达相比，发射功率小，体积质量小，接收机灵敏度要求相对低，在测量高度、角度方面精度更高；有利于消除气象杂波和仙波等干扰；在空中交通管制、敌我识别、信标跟踪等多方面得到了广泛的应用。我国民航空中交通管理规则明确规定，二次监视雷达系统，特别是具有单脉冲技术及S模式和数据链能力的系统，可作为主要雷达监视系统单独使用。 

  实行雷达管制首先要对飞机进行识别，识别功能是二次雷达的基本功能。常规的识别方法有三种：第一种方法是利用特别位置识别脉冲；第二种方法是把应答机间断开机、关机操作；第三种方法是通过信息交换，将上行询问内容和下行应答内容进行脉冲编码来实现的。随着空中交通事业的发展，在当前的实际环境下，二次雷达会遇到多飞机、多路径及多种干扰，对应的识别及解码过程较之以往越来越复杂。前两种识别方法的劣势将日渐明显，而第三种方法依赖于先进的应答信号处理能力，随着信息时代计算机性能的高速提升，此识别方法备受重视，逐步成为各领域研究的热点。

  飞机进港、出港以及在航线上飞行过程中，调度员想知道的内容很多，如民用或军用飞机的代码、驾驶员姓名、飞机高度、速度、油量以及有无故障等等。如果将这些内容均编成码一一予以询问和应答，那是很复杂的。因此，传统模式的二次雷达询问/应答主要是民用或军用飞机的代码和高度这两项内容，直到S模式的出现。它解决了常规二次雷达存在的大多数系统问题，可以使二次雷达对被监视的飞机进行有选择的询问，国际上称之为“S模式”，以便于二次雷达的A,B,C,D模式名称一致。具有S模式能力的二次雷达，且使用较复杂的编码格式，允许二次雷达询问/应答的内容可以包括更多的信息，为如何高效的利用应答内容信息起了典范作用。

S模式是一种特殊标准模式，其使用范围具有一定局限性，本发明受S模式的启发，给出了最大化利用应答信息同时兼顾时效性的指导方法，辅助提高目标识别的可靠性。

发明内容

本发明按照航管信息内容需求设计与物理含义一一对应的属性数据；根据属性的特点进行分类组合，构造由属性数据形成的不同问答模式；通过约束条件及判决准则考察应答信息，检验应答信息是否具有预定义物理意义，且物理意义组合是否真实合理，从而达到对目标的识别；采用逐级苛刻的多层级约束条件，得到递增置信度的识别结果。

 

1.数据属性化

1.1属性相关概念

属性是本发明中所考察的最小级别信息，即在本文中不涉及比特级的数据讨论。属性表示了该信息数据对应的某项物理意义，例如飞机的类型、国籍、速度等信息。而该项物理意义的具体取值本发明称为属性状态，例如中国、美国、日本、朝鲜就是国籍这项属性的4种属性状态值，大客机、直升机、运输机即属性飞机类型的3种状态值。属性状态值是对属性进行判断的依据。

然而，在实际应用中由于误码率等影响，属性状态值往往不是仅凭一次应答就确定的；对多次应答进行筛选处理，得出最准确的属性状态值是一种可靠的方法；常用的筛选过程包括统计滤波、中值滤波。筛选的结果本发明用属性决策值来表示，它是属性状态定性与定量的复合值，即定性的表示出该项属性的状态值，又定量的表示了多次应答中此状态的概率。

 

1.2属性的分类

   根据属性所表示的物理含义，本文把属性分为静态属性与动态属性。静态属性表示目标的固定信息，如国籍、飞机类型等，其属性状态值不随目标的实时状态改变而改变，因此该类属性可直接用作对目标的识别；相反，动态属性即表示目标的实时状态信息，如飞行时长、位置经纬度等数据，一般来说，属性状态随时间变化而变化，该类属性状态值无法保证与目标的一一映射关系，因此只能间接用作对目标的识别；动态属性的状态值即该属性实时量化值。

 

1.3属性化问答模式