[go: up one dir, main page]

CN112363154B - 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法 - Google Patents

一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112363154B
CN112363154B CN202011095174.2A CN202011095174A CN112363154B CN 112363154 B CN112363154 B CN 112363154B CN 202011095174 A CN202011095174 A CN 202011095174A CN 112363154 B CN112363154 B CN 112363154B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
aircraft
detector
information
space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011095174.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112363154A (zh
Inventor
刘鹏浩
秦秀波
赵宏鸣
马喆
毛磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Second Research Institute Of Casic
Original Assignee
Second Research Institute Of Casic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Second Research Institute Of Casic filed Critical Second Research Institute Of Casic
Priority to CN202011095174.2A priority Critical patent/CN112363154B/zh
Publication of CN112363154A publication Critical patent/CN112363154A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112363154B publication Critical patent/CN112363154B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/04—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法，包括：载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；反射信号接收器，接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，进行断层扫描处理，获得扫描结果；体系控制及信息处理系统，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。本发明的优点是：实现简单，能够兼顾计算机断层扫描模式构建针对飞行器的有效探测识别。

Description

一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法
技术领域
本发明属于飞行器探测识别技术领域，特别是一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法。
背景技术
飞行器被监测区是指基于安全需要，对任何可能出现威胁区域安全事件，集中实时监测预警的特定区域，包括空间区域识别区、核心目标周边空域以及重要民用等目标周边空域等。任何侵入被监测区的飞行器都有可能对区域安全构成威胁，及早在被监测区探测并识别威胁目标，是实施有效拦截，保证被监测区安全的必要手段。目前主要使用雷达系统对飞行器被监测区进行监测，其原理为雷达发射机发射电磁或光学等信号，接收机接收飞行器散射信号，并通过相应算法实现飞行器位置、速度、型号等目标特性的获取。雷达系统具有探测距离远、不受天气情况影响等特点，是现代飞行器探测、识别的必备装备。
随着技术的发展，飞行器经过涂覆吸波材料或边缘特殊设计等性能优化和低识别度设计，雷达系统对飞行器的接收信号越来越弱，识别能力受到很大的限制，有效探测距离也急剧降低。
计算机断层扫描技术是在X射线无损检测领域得到广泛应用的一种三维检测手段，其通过对被检物体的平面透射扫描成像或者旋转透射扫描成像等技术手段，实现对不同密度、不同尺寸的被检物体的三维信息获取。然而，兼顾计算机断层扫描模式构建针对飞行器的探测识别的相关现有技术还并未出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，解决兼顾计算机断层扫描模式构建针对飞行器有效探测识别的问题。
有鉴于此，本发明提供一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，其特征在于，包括：
载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；
信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
反射信号接收器，用于接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；
探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描处理，获得扫描结果；
体系控制及信息处理系统，用于控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器之间的通讯组网，对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
进一步地，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
进一步地，所述天/空基载体平台包括卫星、各类飞机、飞艇、探测气球。
进一步地，所述陆/海基载体平台包括固定基站、车辆、舰船、浮标。
本发明的另一目的在于提供一种基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，包括：
首先，提供一载体平台，搭载信号发射源与反射信号接收器，通过体系控制及信息处理系统控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器与探测器之间通讯组网，
其次，信号发射源发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
然后，反射信号接收器接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值，探测器在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描，获得扫描结果；
最后，体系控制及信息处理系统对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
进一步地，所述断层扫描采用透射二维数字化成像方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
进一步地，所述断层扫描采用断层扫描三维数据重建方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
进一步地，所述断层扫描采用多能谱断层扫描方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
进一步地，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
进一步地，所述探测器的布署形式包括单个、阵列、或者组网的方式。
本发明实现了以下显著的有益效果：
实现简单，包括：载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；反射信号接收器，用于接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描处理，获得扫描结果；体系控制及信息处理系统，用于控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器之间的通讯组网，对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。能够兼顾计算机断层扫描模式构建针对飞行器的有效探测识别。
附图说明
图1为本发明的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法流程图；
图2为本发明基于DR模式的探测识别系统示意图
图3为本发明基于DR模式的探测识别系统反向布署示意图；
图4为本发明基于DR模式的探测识别系统平面布署示意图；
图5为本发明基于CT模式的探测识别系统示意图；
图6为本发明基于频谱CT模式的探测识别系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例，正相反，发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元模块件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。
实施例1
请参照图1至图2，本发明的一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，包括：
载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；
信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
反射信号接收器，用于接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；
探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描处理，获得扫描结果；
体系控制及信息处理系统，用于控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器之间的通讯组网，对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
在一个实施例中，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
在一个实施例中，所述天/空基载体平台包括卫星、各类飞机、飞艇、探测气球。
在一个实施例中，所述陆/海基载体平台包括固定基站、车辆、舰船、浮标。
本发明的另一目的在于提供一种基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，包括：
步骤S101，提供一载体平台，搭载信号发射源与反射信号接收器，通过体系控制及信息处理系统控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器与探测器之间通讯组网，
步骤S102，信号发射源发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
步骤S103，反射信号接收器接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值，探测器在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描，获得扫描结果；
步骤S104，体系控制及信息处理系统对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
在一个实施例中，所述断层扫描采用透射二维数字化成像方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
在一个实施例中，所述断层扫描采用断层扫描三维数据重建方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
在一个实施例中，所述断层扫描采用多能谱断层扫描方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
在一个实施例中，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
在一个实施例中，所述探测器的布署形式包括单个、阵列、或者组网的方式。
作为具体的实施例，所述系统均包括：载体平台1、信号发射源2、反射信号接收器3、探测器4、通讯模块5、体系控制及信息处理系统6。
作为具体的实施例，载体平台分为天/空基载体和陆/海基载体平台。天/空基载体平台为各类航空航天器，包括但不仅限于卫星、各类飞机、浮空飞艇、探测气球等。陆/海基载体平台包括但不仅限于固定基站、车辆、舰船、浮标等。其功能是搭载天/空基或陆/海基信号发射源、探测器和通讯模块。
作为具体的实施例，信号发射源分为天/空基信号发射源和陆/海基信号发射源，其功能是发射探测器信号，以被各个探测器接收和识别。发射信号类型包括但不仅限于电磁和光学信号。
作为具体的实施例，反射信号接收器和探测器属于应用形式不同，但作用相同的探测器。反射信号接收器分为天/空基探测器和陆/海基探测器，和对应的信号发射源布署在同一载体平台上，功能是用于接收信号发射源发射的信号，或在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，接收反射信号、反馈相应的信号值。
作为具体的实施例，探测器分为天/空基探测器和陆/海基探测器，以被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类必要设施为载体所建立的信号探测装置，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，接收、反馈相应的信号值。所述探测器布署形式不仅限于单个、阵列、或者组网的方式。
作为具体的实施例，通讯模块的功能是提供各个载体平台、信号发射源、探测器，和体系控制及信息处理系统之间的通讯联络，支撑系统组网。
作为具体的实施例，体系控制及信息处理系统的功能是控制载体平台、信号发射源、各探测器，实现各系统之间的通讯组网，同时对上述各系统的信息进行整合、计算、处理，利用探测器所接收、反馈的信号、回波等信号参数，重建飞行器航迹、速度、方向及位置等信息，以此来识别及定位飞行器。
作为具体的实施例，提供了本发明四种基于计算机断层扫描模式的探测识别方法。第一种方法包括：采用透射二维数字化成像方式，天/空基载体平台搭载天/空基信号发射源及反射信号接收器。陆/海基载体平台搭载陆/海基信号发射源及探测器。天/空基或陆/海基信号发射源发射信号，被反射信号接收器及天/空基或陆/海基探测器接收和识别。在需要监测的区域设置一系列陆/海基或天/空基探测器组成的陆/海基或天/空基线阵列探测器，其功能是与天/空基或陆/海基信号发射源组成多通道信号通道，扩大天/空基或陆/海基信号发射源信号的接收范围。由天/空基或陆/海基信号发射源与陆/海基或天/空基线阵列探测器组成的平面监测识别区组成地空探测网，其功能是可对在此平面内多个不同位置进入的飞行器进行同时探测和位置的判断。由被监测区线内外及在所需位置布署的多组天/空基或陆/海基线阵列探测器组成天/空基或陆/海基面阵列探测器，其功能是与陆/海基或天/空基信号发射源组成三维空间监测识别区，对进入该空间监测识别区的飞行器进行扫描和探测。由信号源和探测器组成的探测网，实时对监测识别区进行扫描，当有飞行器飞入地空探测网，即经过天/空基信号发射源与陆/海基线阵列探测器组成的平面监测识别区时，反射信号接收器及陆/海基探测器分别反馈信号到体系控制及信息处理系统。体系控制及信息处理系统根据探测器所接收、反馈的时间、回波及频率振幅等信号参数，计算出飞行器的位置、速度信息，反馈飞行器的飞行高度、航迹及方向等信息，并以此来识别及定位飞行器。
作为具体的实施例，根据探测到信号的有无，飞行器的信号特征等信息，运用符合和反符合的方法，对进入监测识别区的飞行器进行探测和重建。若有普通飞行器经过天/空基信号发射源与任一陆/海基探测器之间，则该陆/海基探测器无任何信号反馈，同时天/空基信号发射源信号发射范围内的其它陆/海基探测器反馈正常的信号幅值，由于普通飞行器会反射天/空基信号发射源发出的信号，因此反射信号接收器反馈正常的信号幅值或者接近正常的信号幅值；若低可见度/低识别度飞行器经过天/空基信号发射源与任一陆/海基探测器之间，则该陆/海基探测器无任何信号反馈，同时天/空基信号发射源信号发射范围内的其它陆/海基探测器反馈正常的信号幅值，反射信号接收器无信号反馈或反馈的信号幅值与正常信号幅值有一定差距；若无任何飞行器经过，则天/空基信号发射源信号发射范围内的所有陆/海基探测器反馈正常的信号幅值，天/空基探测器无信号反馈。这一方法还可以排除电子干扰等欺骗手段影响。
作为具体的实施例，所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器、通讯模块及体系控制及信息处理系统可任意布置，不限于天/空基或陆/海基匹配，或者同为天/空基或陆/海基，布署在同一平面进行探测识别的方式。同样，在海域海床的所需位置布置海基信号发射源，与海基探测器组成海中监测识别区，可对需要进行探测的海域进行各类潜行器的监测和识别。海基探测器布置方式不限于线阵列、面阵列或者组网的方式。
作为具体的实施例，地空探测网和地海探测网相结合，组成陆海空一体监测网。
作为具体的实施例，第二种方法断层扫描三维数据重建方式，包括天/空基载体平台搭载天/空基信号发射源及反射信号接收器。陆/海基载体平台搭载陆/海基信号发射源及反射信号接收器。天/空基或陆/海基信号发射源发射信号，被反射信号接收器及天/空基或陆/海基探测器接收和识别。在需要监测的区域设置一系列陆/海基或天/空基探测器组成的陆/海基或天/空基线阵列探测器，其功能是与天/空基或陆/海基信号发射源组成多通道信号通道，扩大天/空基或陆/海基信号发射源信号的接收范围。由天/空基或陆/海基信号发射源与陆/海基或天/空基线阵列探测器组成的平面监测识别区组成地空探测网。由被监测区线内外及在所需位置布署的多组天/空基或陆/海基线阵列探测器组成天/空基或陆/海基面阵列探测器，其功能是与陆/海基或天/空基信号发射源组成三维空间监测识别区，布署在不同角度、方向、位置的信号源和探测器发射接收对，可以对进入该空间监测识别区的同一个飞行器在不同角度、方向、位置进行扫描和探测，获取飞行器不同方位的特征信息，包括但不限于外形信息、回波信息及雷达散射截面信息等。各信号源及探测器将所得信息反馈到体系控制及信息处理系统，重建飞行器的三维特征信息，以此排除干扰欺骗手段影响，识别飞行器。
作为具体的实施例，第三种方法多能谱断层扫描方式，包括天/空基载体平台搭载天/空基信号发射源及反射信号接收器。陆/海基载体平台搭载陆/海基信号发射源及反射信号接收器。天/空基或陆/海基信号发射源发射信号，被反射信号接收器及天/空基或陆/海基探测器接收和识别。在需要监测的区域设置一系列陆/海基或天/空基探测器组成的陆/海基或天/空基线阵列探测器，其功能是与天/空基或陆/海基信号发射源组成多通道信号通道，扩大天/空基或陆/海基信号发射源信号的接收范围。由天/空基或陆/海基信号发射源与陆/海基或天/空基线阵列探测器组成的平面监测识别区组成地空探测网。由被监测区线内外及在所需位置布署的多组天/空基或陆/海基线阵列探测器组成天/空基或陆/海基面阵列探测器，其功能是与陆/海基或天/空基信号发射源组成三维空间监测识别区，在不同角度、方向、位置布署信号源和探测器的发射接收对，所述信号源和探测器的发射接收对，每组发射接收对所发射的信号包括但不仅限于电磁和光学信号，信号也不仅限于不同频段、不同频谱，不同类型。这些不同类型，不同频段的信号源和探测器的发射接收对对飞行器进行探测，以接收更多飞行器信息，并将所测得的飞行器特征信息反馈到体系控制及信息处理系统，重建飞行器的三维特征信息，以此排除干扰欺骗手段影响，识别飞行器。
作为具体的实施例，第四种方法，包括上述三种方法融合组网使用，利用体系控制及信息处理系统进行多源信息融合目标识别。
作为具体的实施例，天/空基载体平台1搭载天/空基信号发射源2，反射信号接收器3。天/空基信号发射源2发射信号，被反射信号接收器3及陆/海基探测器4接收和识别。当有飞行器飞入地空探测网6，即经过天/空基信号发射源2与陆/海基线阵列探测器5组成的平面监测识别区时，反射信号接收器3及陆/海基探测器4分别反馈信号到体系控制及信息处理系统8。体系控制及信息处理系统8根据探测器所接收、反馈的时间、回波及频率振幅等信号参数，计算出飞行器的位置、速度、飞行高度、航迹及方向等信息，并以此来识别及定位飞行器。
作为具体的实施例，若有普通飞行器经过天/空基信号发射源2与任一陆/海基探测器4之间，则该陆/海基探测器4无任何信号反馈，同时天/空基信号发射源2信号发射范围内的其它陆/海基探测器4反馈正常的信号幅值，由于普通飞行器会反射天/空基信号发射源2发出的信号，因此反射信号接收器3反馈正常的信号幅值或者接近正常的信号幅值；若涂覆吸波材料的飞行器经过天/空基信号发射源2与任一陆/海基探测器4之间，则该陆/海基探测器4无任何信号反馈，同时天/空基信号发射源2信号发射范围内的其它陆/海基探测器4反馈正常的信号幅值，反射信号接收器3无信号反馈或反馈的信号幅值与正常信号幅值有一定差距；若无任何飞行器经过，则天/空基信号发射源2信号发射范围内的所有陆/海基探测器4反馈正常的信号幅值，反射信号接收器3无信号反馈。
作为具体的实施例，陆/海基面阵列探测器7由被监测区线内外及在所需位置布署的多组陆/海基线阵列探测器5组成，同时与天/空基信号发射源2形成空间监测识别区，形成三维空间大面积识别区，增加飞行器作用网的识别范围，提高工作效率。
作为具体的实施例，天/空基及陆/海基设施的布置方式是实施例图2所述实施例的反向布置。陆/海基载体平台1搭载陆/海基信号发射源2、反射信号接收器3。天/空基载体平台搭载探测器4。陆/海基信号发射源2发射信号，被反射信号接收器3及天/空基探测器4接收和识别。当有飞行器飞入探测网，即经过陆/海基信号发射源2与天/空基探测器4组成的平面监测识别区时，反射信号接收器3及天/空基探测器4分别反馈信号到体系控制及信息处理系统5。体系控制及信息处理系统5根据探测器所接收、反馈的时间、回波及频率振幅等信号参数，计算出飞行器的位置、速度、飞行高度、航迹及方向等信息，并以此来识别及定位飞行器。
作为具体的实施例，可以采用搭载陆/海基信号发射源2、反射信号接收器3的陆/海基载体平台1与天/空基探测器4任意组合，不限单组、阵列或者组网的方式进行。同样，在海域海床上所需位置布置海基探测器，与陆/海基信号发射源组成地海探测网及三维空间检测识别区，可对需要进行探测的海域进行各类潜行器的监测和识别。
作为具体的实施例，请参照图4，信号发射源与探测器布置在统一平面，可为天/空基和陆/海基的任意组合。载体平台1搭载信号发射源2、反射信号接收器3。信号发射源2发射信号，被反射信号接收器3及探测器4接收和识别。当有大型移动装备进入探测网，即经过信号发射源2与探测器4组成的监测识别区时，反射信号接收器3及探测器4分别反馈信号到体系控制及信息处理系统5。体系控制及信息处理系统5根据探测器所接收、反馈的时间、回波及频率振幅等信号参数，计算出移动装备的位置、速度、高度、移动轨迹及方向等信息，并以此来识别及定位移动装备。
作为具体的实施例，请参照图5，天/空基或陆/海基载体平台1分别搭载天/空基或陆/海基信号发射源2及反射信号接收器3。天/空基或陆/海基信号发射源发射2信号，被反射信号接收器3及天/空基或陆/海基探测器4接收和识别。在监测区域边线5或任意需监测位置设置一系列由天/空基或陆/海基信号发射源2与天/空基或陆/海基探测器4组成三维空间监测识别区，扩大天/空基或陆/海基信号发射源2信号的接收范围。根据CT系统成像原理，布署在不同角度、方向、位置的信号源和探测器发射接收对，可以对进入该空间监测识别区的同一个飞行器在不同角度、方向、位置进行扫描和探测，获取飞行器不同方位的特征信息，包括但不限于外形信息、回波信息及雷达散射截面信息等。各信号源及探测器将所得信息反馈到体系控制及信息处理系统6，重建飞行器的三维特征信息，以此识别飞行器。
作为具体的实施例，请参照图6，天/空基或陆/海基载体平台1分别搭载天/空基或陆/海基信号发射源2及反射信号接收器3。天/空基或陆/海基信号发射源发射2信号，被反射信号接收器3及天/空基或陆/海基探测器4接收和识别。在监测区域边线5或任意需监测位置设置一系列由天/空基或陆/海基信号发射源2与天/空基或陆/海基探测器4组成三维空间监测识别区，扩大天/空基或陆/海基信号发射源2信号的接收范围。根据能谱CT系统成像原理，在不同角度、方向、位置布署信号源和探测器的发射接收对，所述信号源和探测器的发射接收对，每组发射接收对所发射的信号包括但不仅限于电磁和光学信号，信号也不仅限于不同频段、不同频谱，不同类型。这些不同类型，不同频段的信号源和探测器的发射接收对对飞行器进行探测，将所测得的飞行器特征信息反馈到体系控制及信息处理系统6，重建飞行器的三维特征信息，以此识别飞行器。
作为具体的实施例，本发明的载体平台分为天/空基载体平台和陆/海基载体平台。天/空基载体平台为各类航空航天器，包括但不仅限于卫星、各类飞机、飞艇、探测气球等。陆/海基载体平台包括但不仅限于固定基站、车辆、舰船、浮标等。其功能是打在天/空基或陆/海基信号发射源、反射信号接收探测器。信号发射源分为天/空基信号发射源和陆/海基信号发射源，其功能是发射探测器信号，以被反射信号接收探测器及其它探测器接收和识别。发射信号类型包括但不仅限于电磁和光学信号。反射信号接收探测器的功能是用于接收信号发射源发射的相匹配的信号。在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，接收、反馈相应的信号值。探测器分为天/空基探测器和陆/海基探测器，其是以被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施为载体所建立的信号探测装置，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，接收、反馈相应的信号值。所述探测器布署形式不仅限于单个、阵列、或者组网的方式。体系控制及信息处理系统的功能是控制载体平台、信号发射源、反射信号接收探测器、探测器，实现各系统之间的通讯组网，同时对上述各系统的信息进行整合、计算、处理、利用探测器所接收、反馈的信号、回波等信号参数，基于CT系统原理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度等信息，以此来识别及定位飞行器。
本发明实现了以下显著的有益效果：
实现简单，包括：载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；反射信号接收器，用于接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描处理，获得扫描结果；体系控制及信息处理系统，用于控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器之间的通讯组网，对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。能够兼顾计算机断层扫描模式构建针对飞行器的有效探测识别。
根据本发明技术方案和构思，还可以有其他任何合适的改动。对于本领域普通技术人员来说，所有这些替换、调整和改进都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，其特征在于，包括：
载体平台，用于搭载信号发射源与反射信号接收器；
信号发射源，用于发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
反射信号接收器，用于接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值；
探测器，用于在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描处理，获得扫描结果；
体系控制及信息处理系统，用于控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器、探测器之间的通讯组网，对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
2.根据权利要求1所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，其特征在于，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
3.根据权利要求2所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，其特征在于：所述天/空基载体平台包括卫星、各类飞机、飞艇、探测气球。
4.根据权利要求3所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别系统，其特征在于，所述陆/海基载体平台包括固定基站、车辆、舰船、浮标。
5.一种基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，包括：
首先，提供一载体平台，搭载信号发射源与反射信号接收器，通过体系控制及信息处理系统控制所述载体平台、信号发射源、反射信号接收器与探测器之间通讯组网，
其次，信号发射源发射探测器信号，以被反射信号接收器及探测器接收和识别；
然后，反射信号接收器接收所述信号发射源发射的相匹配的信号，在飞行器经过信号发射源和反射信号接收器之间的被监测区时，接收与反馈相应的信号值，探测器在被监测区边缘或任意想要探测的界面位置内的各类设施建立信号探测通道，在飞行器经过信号发射源和探测器之间的被监测区时，进行断层扫描，获得扫描结果；
最后，体系控制及信息处理系统对所述信号值和扫描结果进行信息处理，重建飞行器航机、方向及包括位置在内的三维信息，生成系统探测到的飞行器的位置、速度信息，以此来识别及定位飞行器。
6.根据权利要求5所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，所述断层扫描采用透射二维数字化成像方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
7.根据权利要求5所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，所述断层扫描采用断层扫描三维数据重建方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
8.根据权利要求5所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，所述断层扫描采用多能谱断层扫描方式，获取飞行器不同方位的特征信息，包括外形信息、回波信息及雷达散射截面信息。
9.根据权利要求5所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，所述载体平台为天/空基载体平台和/或陆/海基载体平台。
10.根据权利要求5所述的基于计算机断层扫描模式的探测识别方法，其特征在于，所述探测器的布署形式包括单个、阵列、或者组网的方式。
CN202011095174.2A 2020-10-14 2020-10-14 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法 Active CN112363154B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011095174.2A CN112363154B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011095174.2A CN112363154B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112363154A CN112363154A (zh) 2021-02-12
CN112363154B true CN112363154B (zh) 2023-06-20

Family

ID=74507963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011095174.2A Active CN112363154B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112363154B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4562540A (en) * 1982-11-12 1985-12-31 Schlumberger Technology Corporation Diffraction tomography system and methods
WO2014081327A2 (en) * 2012-06-18 2014-05-30 Mb Telecom Ltd. Nonintrusive inspection method and system of aircrafts
EP2812735A2 (de) * 2012-02-10 2014-12-17 Smiths Heimann GmbH Verfahren und vorrichtung zur überprüfung des laderaums eines lastkraftwagens
CN105334518A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 南京大学 一种基于室内四旋翼飞行器的激光雷达三维成像方法
CN106104308A (zh) * 2014-01-23 2016-11-09 Sc Mb电信有限公司 用于非侵入式完整飞行器检查的系统和方法
CN107407723A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 托波森斯有限公司 用于3d位置确定的方法和设备
CN107607928A (zh) * 2017-08-14 2018-01-19 北京理工大学 一种旋翼激光多普勒及微多普勒复合信号仿真器
GB201810501D0 (en) * 2018-06-27 2018-08-15 Secr Defence Scanning system
CN110488266A (zh) * 2019-07-08 2019-11-22 清远市天之衡传感科技有限公司 基于里德堡原子超外差测量的雷达测速系统及测速方法
CN110850433A (zh) * 2018-07-25 2020-02-28 中国人民解放军国防科技大学 基于激光反射断层成像技术探测空间碎片质心方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7649976B2 (en) * 2006-02-10 2010-01-19 The Boeing Company System and method for determining dimensions of structures/systems for designing modifications to the structures/systems
FR2953313B1 (fr) * 2009-11-27 2012-09-21 Thales Sa Systeme optronique et procede d'elaboration d'images en trois dimensions dedies a l'identification
GB2554751A (en) * 2016-10-10 2018-04-11 Airbus Operations Ltd Measuring fuel in a fuel tank
US20190041856A1 (en) * 2017-11-07 2019-02-07 Intel IP Corporation Methods and apparatus to capture tomograms of structures using unmanned aerial vehicles

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4562540A (en) * 1982-11-12 1985-12-31 Schlumberger Technology Corporation Diffraction tomography system and methods
EP2812735A2 (de) * 2012-02-10 2014-12-17 Smiths Heimann GmbH Verfahren und vorrichtung zur überprüfung des laderaums eines lastkraftwagens
WO2014081327A2 (en) * 2012-06-18 2014-05-30 Mb Telecom Ltd. Nonintrusive inspection method and system of aircrafts
CN106104308A (zh) * 2014-01-23 2016-11-09 Sc Mb电信有限公司 用于非侵入式完整飞行器检查的系统和方法
CN107407723A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 托波森斯有限公司 用于3d位置确定的方法和设备
CN105334518A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 南京大学 一种基于室内四旋翼飞行器的激光雷达三维成像方法
CN107607928A (zh) * 2017-08-14 2018-01-19 北京理工大学 一种旋翼激光多普勒及微多普勒复合信号仿真器
GB201810501D0 (en) * 2018-06-27 2018-08-15 Secr Defence Scanning system
CN110850433A (zh) * 2018-07-25 2020-02-28 中国人民解放军国防科技大学 基于激光反射断层成像技术探测空间碎片质心方法
CN110488266A (zh) * 2019-07-08 2019-11-22 清远市天之衡传感科技有限公司 基于里德堡原子超外差测量的雷达测速系统及测速方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CT图像重建技术在超燃冲压发动机火焰重构中的应用研究;刘芳蕾;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;I138-937 *
Designation of a binocular structure for complex sources of X-rays and neutron source;X. B. Yang;《Radiation Detection Technology and Methods》;第4卷;第190–195页 *
Multi-Domain Regularization Based Computed Tomography for High-Speed Rotation Objects;Wang, Q;《SIAM JOURNAL ON IMAGING SCIENCES》;第10卷(第2期);第602-640页 *
晶体定向仪控制平台和数据采集系统设计;杨雄斌;《CT理论与应用研究》;第27卷(第04期);第477-484页 *
机载毫米波脉冲多普勒雷达旋翼目标识别技术研究;魏玺章;《信号处理》;第28卷(第02期);232-239 *
高分辨率X射线探测器读出电子学系统的研制及性能测试;张红凯;《原子能科学技术》;第49卷(第03期);第534-539页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112363154A (zh) 2021-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109901150B (zh) 一种多功能相控阵雷达装置及其探测方法
CN108398677B (zh) 三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统
US9551785B1 (en) Method and apparatus for the detection of objects using electromagnetic wave attenuation patterns
EP3602118B1 (en) Global integrity check system and associated method
Drozdowicz et al. 35 GHz FMCW drone detection system
Macnamara Introduction to antenna placement and installation
Li et al. High-altitude radar measurements of ice thickness over the Antarctic and Greenland ice sheets as a part of operation icebridge
US20110260908A1 (en) Method for mitigating the effects of clutter and interference on a radar system
US3251057A (en) Air-turbulence detection system
CN109507757B (zh) 一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测方法与系统
CN105717504A (zh) 无人机360度电子扫描避障雷达
GB2365239A (en) Near-vertical incidence skywave HF radar
RU2444754C1 (ru) Способ обнаружения и пространственной локализации воздушных объектов
CN109471085A (zh) 一种低雷达散射截面积飞行器的探测方法
Samczyński et al. Trial results on bistatic passive radar using non-cooperative pulse radar as illuminator of opportunity
CN113406639A (zh) 基于车载移动式雷达的fod检测方法、系统及介质
CN112363154B (zh) 一种基于计算机断层扫描模式的探测识别系统及方法
DE102013004463A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Flugobjekten im Umkreis von Windkraftanlagen
CN113406643A (zh) 基于车载分布式孔径雷达的fod检测装置的检测方法及系统
Abratkiewicz et al. Passive Radar Using a Non-Cooperative Over-the-Horizon Radar as an Illuminator-First Results
RU2444753C1 (ru) Способ радиоконтроля воздушных объектов
JP5035782B2 (ja) スプリットビーム方式合成開口レーダ
Nuzhdin et al. Radar of complex UAV detection and neutralization
Robie et al. Receiver density analysis for high probability detection of forward scattered airborne signals
RU103935U1 (ru) Устройство дистанционного зондирования земли при помощи многопозиционной радиолокационной системы

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant