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CN110488230A - 一种双多基前视成像方法和装置 - Google Patents

一种双多基前视成像方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及探测技术，公开了一种双多基前视成像方法和装置。一枚无人机/卫星/照射弹，多枚导弹接收，无人机/卫星/照射弹和导弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，无人机/卫星/照射弹和导弹接收机计算各自天线波束指向；无人机/卫星/照射弹向目标区域发射无线电信号，实现对目标区域照射；无人机/卫星/照射弹向目标区域发射无线电波，攻击弹接收回波对目标区域进行成像和基于深度学习的目标匹配，对目标进行打击，实现分布式群组寻的制导精确打击。上述方案提高了复杂战场环境下对高价值目标和时敏目标的精确探测能力，进一步提升了武器的精确辨识能力。

Description

一种双多基前视成像方法和装置
技术领域
本发明涉及探测技术，具体涉及一种双多基前视成像方法和装置。
背景技术
复杂战场环境条件下，现有末制导手段难以实现有效分离目标从而难以实现全天候、全天时抗干扰精确打击，本质原因是在末制导阶段难以实现对目标区域进行全程二维高分辨探测。为满足精确打击移动、停泊、驻泊航母群及舰船目标的作战需求，末制导阶段必须具备对舰船战斗群及舰船关重部位、复杂背景舰船目标的精确探测能力，获取高分辨图像。
现有单脉冲雷达通过接收目标强散射点回波，获取目标能量中心的距离和角度参数，在简单背景或目标相对单一的情况下可以实现精确制导，但在复杂背景或多目标的情况下，由于背景中存在多种虚假强回波信号，通过定位能量中心或强回波的方式无法识别真实目标，从而使作战效能大大降低。斜前视SAR成像雷达可对雷达斜前向区域进行二维高分辨率成像，但无法实现前视成像寻的制导。光学成像制导可对目标区域进行二维高分辨率前视成像，但无法实现全天候工作。在此基础上发展的斜前视SAR成像+单脉冲跟踪体制、斜前视SAR成像+红外成像复合制导体制均不能实现末制导阶段对目标区域进行全天候、全程二维高分辨前视成像制导，难以有效分离辨识目标。新斗争形势亟需提高复杂战场环境下对高价值目标和时敏目标的精确探测能力，进一步提升武器的精确辨识能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种双多基前视成像方法和装置。
本发明采用的技术方案如下：一种双多基前视成像方法，包括：
步骤S1，无人机/卫星/照射弹和导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率对准；
步骤S2，无人机/卫星/照射弹和导弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，无人机/卫星/照射弹和导弹接收机计算各自天线波束指向；
步骤S3，无人机/卫星/照射弹向目标区域发射无线电信号，实现对目标区域照射；
步骤S4，导弹按照预先设置的波束指向对准目标区域，接收目标区域的反射回波；
步骤S5，高分辨图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；
步骤S6，导弹对目标区域SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息。
进一步的，所述步骤S5中，对于A/D采样的数据进行数字正交解调和脉冲压缩，经过垂直航向和沿航向两次运动补偿与校正，最后采用基于非线性变标的成像方法，输出高分辨的目标区域SAR图像。
进一步的，所述步骤S6中，在导弹内部存储目标周边区域的详细地理信息，将目标区域所成图像与存储的地理信息进行深度学习匹配，在复杂背景中识别出目标，得到目标的地理位置信息，并结合发射平台(无人机、卫星或导弹)自身位置，计算出攻击角度值。
进一步的，导弹的数量不止1个。
本发明还公开了一种双多基前视成像装置，包括无人机/卫星/照射弹、多个导弹、时间频率同步单元，所述导弹包括图像信号处理系统和深度学习模块，所述无人机/卫星/照射弹和多个导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率的对准，所述无人机/卫星/照射弹基于对目标的波束指向向目标区域发射无线电信号，所述导弹按照对目标的波束指向对准目标区域，接收目标的反射回波；所述导弹的图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；所述导弹的深度学习模块对目标区域的SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息。
进一步的，图像信号处理系统针对A/D采样的数据进行数字正交解调和脉冲压缩，经过垂直航向和沿航向两次运动补偿与校正，最后采用基于非线性变标的成像方法，输出高分辨的目标区域SAR图像。
进一步的，所述导弹内部具有存储目标周边区域详细地理信息的存储区域，所述深度学习模块将目标区域所成图像与存储的地理信息进行深度学习匹配，在复杂背景中识别出目标，得到目标的地理位置信息。
进一步的，所述导弹的数量不止1个。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：采用本发明的技术方案，采用“无人机/卫星/子母弹+前视SAR成像”方案，形成“静默突袭、协同精打”的强对抗、强突防的实战化新能力；该方案提高复杂战场环境下对高价值目标和时敏目标的精确探测能力，可达到对复杂背景下目标精确打击时的远距离、全天候、抗干扰、低成本的有机统一，进一步提升武器的精确辨识能力。
附图说明
图1本发明双多基前视成像方法流程示意图。
图2本发明双多基前视成像方法中无人机应用示意图。
图3本发明双多基前视成像方法中星载平台应用示意图。
图4本发明双多基前视成像方法中照射弹应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
无人机的实施例：
如图2所示，将双基SAR成像体制应用于无人机平台，如图1的流程示意图，无人机和多枚导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率对准，确保时间同步和频率相参；无人机和导弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，无人机和导弹接收机计算各自天线波束指向，实现空间同步；无人机向目标区域发射无线电信号；导弹按照预先设置的波束指向对准目标区域，接收目标区域的反射回波；高分辨图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；导弹对目标区域SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息进行打击，实现分布式群组寻的制导精确打击。
星载平台的实施例：
如图3所示，将双基SAR成像体制应用于星载平台，如图1的流程示意图，一颗卫星和多枚导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率对准，确保时间同步和频率相参；卫星和导弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，卫星和导弹接收机计算各自天线波束指向，实现空间同步；卫星向目标区域发射无线电信号；导弹按照预先设置的波束指向对准目标区域，接收目标区域的反射回波；高分辨图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；导弹对目标区域SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息进行打击，实现分布式群组寻的制导精确打击。
照射弹的实施例：
如图4所示，将双基SAR成像体制应用于子母弹平台，如图1的流程示意图，一枚照射弹和多枚攻击弹通过时间频率同步单元进行时间和频率对准，确保时间同步和频率相参；照射弹和攻击弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，照射弹和攻击弹接收机计算各自天线波束指向，实现空间同步；照射弹向目标区域发射无线电信号；攻击弹按照预先设置的波束指向对准目标区域，接收目标区域的反射回波；高分辨图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；攻击弹对目标区域SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息进行打击，实现分布式群组寻的制导精确打击。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种双多基前视成像方法，其特征在于，包括：
步骤S1，无人机/卫星/照射弹和导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率对准；
步骤S2，无人机/卫星/照射弹和导弹通过通信数据链路传输各自的位置信息及预设目标的位置信息，无人机/卫星/照射弹和导弹接收机计算各自天线波束指向；
步骤S3，无人机/卫星/照射弹向目标区域发射无线电信号，实现对目标区域照射；
步骤S4，导弹按照预先设置的波束指向对准目标区域，接收目标区域的反射回波；
步骤S5，高分辨图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；
步骤S6，导弹对目标区域SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息。
2.如权利要求1所述的双多基前视成像方法，其特征在于，所述步骤S5中，对于A/D采样的数据进行数字正交解调和脉冲压缩，经过垂直航向和沿航向两次运动补偿与校正，最后采用基于非线性变标的成像方法，输出高分辨的目标区域SAR图像。
3.如权利要求1所述的双多基前视成像方法，其特征在于，所述步骤S6中，在导弹内部存储目标周边区域的详细地理信息，将目标区域所成图像与存储的地理信息进行深度学习匹配，在复杂背景中识别出目标，得到目标的地理位置信息，并结合发射平台自身位置，计算出攻击角度值。
4.如权利要求1所述的双多基前视成像方法，其特征在于，所述导弹的数量不止1个。
5.一种双多基前视成像装置，其特征在于，包括无人机/卫星/照射弹、导弹、时间频率同步单元，所述导弹包括图像信号处理系统和深度学习模块，所述无人机/卫星/照射弹和多个导弹通过时间频率同步单元进行时间和频率的对准，所述无人机/卫星/照射弹基于对目标的波束指向向目标区域发射无线电信号，所述导弹按照对目标的波束指向对准目标区域，接收目标的反射回波；所述导弹的图像信号处理系统进行A/D采样，输出高分辨的目标区域SAR图像；所述导弹的深度学习模块对目标区域的SAR图像进行深度学习，识别目标的地理位置信息。
6.如权利要求5所述的双多基前视成像装置，其特征在于，图像信号处理系统针对A/D采样的数据进行数字正交解调和脉冲压缩，经过垂直航向和沿航向两次运动补偿与校正，最后采用基于非线性变标的成像方法，输出高分辨的目标区域SAR图像。
7.如权利要求5所述的双多基前视成像装置，其特征在于，所述导弹内部具有存储目标周边区域详细地理信息的存储区域，所述深度学习模块将目标区域所成图像与存储的地理信息进行深度学习匹配，在复杂背景中识别出目标，得到目标的地理位置信息。
8.如权利要求5所述的双多基前视成像方法，其特征在于，所述导弹的数量不止1个。
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