RU2537696C1 - Method of selection of moving targets - Google Patents
Method of selection of moving targets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537696C1 RU2537696C1 RU2013141891/07A RU2013141891A RU2537696C1 RU 2537696 C1 RU2537696 C1 RU 2537696C1 RU 2013141891/07 A RU2013141891/07 A RU 2013141891/07A RU 2013141891 A RU2013141891 A RU 2013141891A RU 2537696 C1 RU2537696 C1 RU 2537696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- points
- radar
- frame
- moving targets
- frames
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях для детектирования движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности.The invention relates to the field of radar and is intended for use in radar stations for detecting moving targets against a background of reflections from the earth's surface.
Уровень техникиState of the art
Изобретение в наибольшей степени соответствует методам селекции движущихся целей, получившим название череспериодного вычитания сигналов (Бакулев П.А., Степин В.М. Методы и устройства селекции движущихся целей. - М.: Радио и связь, 1986 - 288 с).The invention is most consistent with the methods of selection of moving targets, called inter-period subtraction of signals (Bakulev P.A., Stepin V.M. Methods and devices for selecting moving targets. - M .: Radio and communications, 1986 - 288 s).
Известны способы детектирования движущихся целей путем нахождения разницы между текущим и предыдущим (предыдущими) радиолокационными кадрами и последующей пороговой обработки полученной разницы (Fukunaga K., Hostetler L., D. The Estimation of the Gradient of a Density Function, with Applications in Pattern Recognition. - IEEE Transactions on Information Theory (IEEE), vol. IT-21, NO. 1.01. 1975. - pp.32-40).Known methods for detecting moving targets by finding the difference between the current and previous (previous) radar frames and subsequent threshold processing of the resulting difference (Fukunaga K., Hostetler L., D. The Estimation of the Gradient of a Density Function, with Applications in Pattern Recognition. - IEEE Transactions on Information Theory (IEEE), vol. IT-21, NO. 1.01. 1975. - pp. 32-40).
Недостатком таких методов является то, что данные способы определяют величины вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей, которые неприемлемы для ряда приложений.The disadvantage of such methods is that these methods determine the probability of detecting false targets and the probability of missing targets, which are unacceptable for a number of applications.
Известен способ обработки сигналов на фоне сильных импульсных помех в приемном канале импульсно-доплеровских радиолокационных станций, включающем некогерентное накопление, последетекторную некогерентную обработку принимаемых сигналов производят в пределах одного скользящего окна анализа путем последовательного проведения следующих операций: первое взвешивание в соответствии с законом определения весовых коэффициентов, который обратно пропорционален закону, описывающему диаграмму направленности антенны (ДНА); попарный отбор по минимуму из двух для взвешенных сигналов в смежных отводах; второе взвешивание с выходов отборов по минимуму из двух, при котором закон определения весовых коэффициентов прямо пропорционален квадрату закона, описывающего ДНА; суммирование после второго взвешивания (Патент RU 2334247 С1, опубл. 20.09.2008).A known method of signal processing against the background of strong pulsed interference in the receiving channel of a pulse-Doppler radar station, including incoherent accumulation, post-detector incoherent processing of received signals is performed within a single sliding analysis window by sequentially performing the following operations: first weighing in accordance with the law of determining weight coefficients, which is inversely proportional to the law describing the antenna radiation pattern (BOTTOM); pairwise selection of at least two for weighted signals in adjacent taps; the second weighing from the exits of the selections for a minimum of two, in which the law of determining the weighting coefficients is directly proportional to the square of the law describing the BOTTOM; summation after the second weighing (Patent RU 2334247 C1, publ. 09/20/2008).
Недостатком известного технического решения является то, что при его реализации используется дорогая когерентно-импульсная РЛС. Одним из наиболее существенных недостатков таких РЛС является наличие «слепых скоростей». Этот недостаток проявляется в том, что цели, движущиеся со скоростями, кратными скорости следования зондирующих импульсов, или движущиеся по тангенциальной траектории вокруг РЛС, не могут быть обнаружены.A disadvantage of the known technical solution is that its implementation uses an expensive coherent-pulse radar. One of the most significant drawbacks of such radars is the presence of “blind speeds”. This disadvantage manifests itself in the fact that targets moving at speeds that are multiples of the probing pulse repetition rate, or moving along a tangential trajectory around the radar, cannot be detected.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является создание способа селекции движущихся целей, позволяющего с высокой вероятностью выделять движущиеся цели по данным как от когерентно-импульсных, так и от не когерентно-импульсных РЛС.An object of the present invention is to provide a method for selecting moving targets, which makes it possible to distinguish moving targets from data from both coherently pulsed and non-coherently pulsed radars.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предложенного решения, является уменьшение вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей.The technical result achieved in the implementation of the proposed solution is to reduce the likelihood of detecting false targets and the probability of missing targets.
Технический результат достигается тем, что в способе селекции движущихся целей, включающем нахождение разницы между текущим и предыдущими радиолокационными кадрами с последующей пороговой обработкой, согласно предложенному решению, усредняют несколько предыдущих кадров, полученный разностный радиолокационный кадр делят на области заданного размера и в образованных областях итеративно определяют точки максимальной плотности яркостных отметок в кадре по формуле:The technical result is achieved by the fact that in the method for selecting moving targets, including finding the difference between the current and previous radar frames with subsequent threshold processing, according to the proposed solution, several previous frames are averaged, the resulting differential radar frame is divided into areas of a given size and iteratively determined points of maximum density of brightness marks in the frame according to the formula:
где N(x) - точки яркостных отметок из окрестности точки x, для которых K(x)≠0;where N (x) are the points of brightness marks from a neighborhood of the point x for which K (x) ≠ 0;
K(x) - гауссово ядро;K (x) is the Gaussian core;
µ - постоянный масштабный коэффициент;µ is a constant scale factor;
x - опорная точка области изображения, положение которой в цикле итерации не изменяется;x is the reference point of the image area whose position in the iteration loop does not change;
xi - точки области изображения, которые последовательно перебираются для подсчета сумм в оценке m(x).x i are the points of the image area that are sequentially sorted to calculate the sums in the estimate m (x).
В проанализированной литературе не обнаружено данной совокупности отличительных признаков. Данная совокупность отличительных признаков не вытекает явным образом для специалиста из уровня техники, и данное техническое решение можно с успехом использовать в промышленности. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критериям изобретения «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленное применение».In the analyzed literature, this combination of distinctive features was not found. This set of distinctive features does not follow explicitly for a specialist from the prior art, and this technical solution can be successfully used in industry. Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "Novelty", "Inventive step", "Industrial application".
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежамиThe invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена структурная схема реализации способа;Figure 1 presents the structural diagram of the implementation of the method;
На фиг.2 приведен один из кадров яркостного радиолокационного изображения, полученного от радиолокационной станции;Figure 2 shows one of the frames of the brightness radar image obtained from the radar station;
На фиг.3 представлено разностное радиолокационное изображение, полученное путем вычитания текущего изображения из усредненного изображения;Figure 3 presents the differential radar image obtained by subtracting the current image from the averaged image;
На фиг.4 приведен результат определения точек максимальной плотности, то есть результат детектирования движущейся цели.Figure 4 shows the result of determining the points of maximum density, that is, the result of detecting a moving target.
Структурная схема для реализации способа включает оперативное запоминающее устройство 1 (ОЗУ 1), один выход которого соединен с входом второго запоминающего устройства 2 (ОЗУ 2), второй выход ОЗУ 1 и выход второго ОЗУ 2 соединены с входами сумматора 3, выход которого соединен с коррелятором 4.The structural diagram for implementing the method includes random access memory 1 (RAM 1), one output of which is connected to the input of the second storage device 2 (RAM 2), the second output of
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
В примере конкретного выполнения оперативные запоминающие устройства ОЗУ 1 и ОЗУ 2 реализованы на микросхеме SRM 20100 LMT, сумматор 3 реализован на микросхеме К525ПС3, коррелятор 4 реализован на сигнальном процессоре ADSP 2105.In an example of a specific embodiment, random access
В течение периода обзора в ОЗУ 1 накапливается кадр яркостного радиолокационного изображения (фиг.2), откуда копируется и суммируется с содержимым ОЗУ 2. Таким образом, в ОЗУ 2 формируется усредненное радиолокационное изображение. Сумматор 3 считывает изображения, находящиеся в ОЗУ 1 и ОЗУ 2, и суммирует их попиксельно, причем значения пикселей, считываемых из ОЗУ 2, берутся с отрицательным знаком. В результате формируется разностное изображение (фиг.3). Разностное изображение поступает на коррелятор 4, подвергается обработке по формуле:During the review period in
В начале j-го цикла итерации положение точки x корректируют путем подстановки оценки положения, получаемой из предыдущей итерации j-1. Если в области находится максимум плотности, то точка x и оценка m(x) сходятся. При этом выполняется неравенствоAt the beginning of the jth iteration cycle, the position of the point x is corrected by substituting the position estimate obtained from the previous iteration j-1. If the density maximum is in the region, then the point x and the estimate m (x) converge. In this case, the inequality
где ε - наперед заданная точность.where ε is the predetermined accuracy in advance.
Максимум плотности на сегментированном изображении отмечается точками более высокой интенсивности, чем точки области, где вышеуказанное неравенство не выполняется. Следовательно, области, не содержащие максимумов плотности, где неравенство не выполняется, отмечаются точками низкой интенсивности.The maximum density in the segmented image is indicated by points of higher intensity than the points of the region where the above inequality is not satisfied. Consequently, regions that do not contain density maxima where inequality is not satisfied are marked by low-intensity points.
В результате - формируется сегментированное изображение (фиг.4), яркие точки высокой интенсивности которого обозначают найденные движущиеся цели.As a result, a segmented image is formed (Fig. 4), bright dots of high intensity of which indicate found moving targets.
Claims (1)
где N(x) - точки яркостных отметок из окрестности точки x, для которых K(x)≠0,
K(x) - гауссово ядро;
µ - постоянный масштабный коэффициент;
x - опорная точка области изображения, положение которой в цикле итерации не изменяется;
xi - точки области изображения, которые последовательно перебираются для подсчета сумм в оценке m(x). A method for selecting moving targets, including finding the difference between the current and previous radar frames with subsequent threshold processing, characterized in that several previous frames are averaged, the resulting differential radar frame is divided into areas of a given size and the points of maximum density of brightness marks in the frame are iteratively determined according to the formula:
where N (x) are the points of brightness marks from a neighborhood of the point x for which K (x) ≠ 0,
K (x) is the Gaussian core;
µ is a constant scale factor;
x is the reference point of the image area whose position in the iteration loop does not change;
x i are the points of the image area that are sequentially sorted to calculate the sums in the estimate m (x).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141891/07A RU2537696C1 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Method of selection of moving targets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141891/07A RU2537696C1 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Method of selection of moving targets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2537696C1 true RU2537696C1 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=53287837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013141891/07A RU2537696C1 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Method of selection of moving targets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537696C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593276C1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of selecting moving targets |
RU2646857C1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела" | Method of moving target selection |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5402131A (en) * | 1993-09-28 | 1995-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Detection of radar targets using higher-order statistics |
RU4172U1 (en) * | 1996-03-27 | 1997-05-16 | Военная академия противовоздушной обороны сухопутных войск РФ | OBJECT DETECTION DEVICE ON INTERFERENCE BACKGROUND |
RU2143709C1 (en) * | 1999-02-02 | 1999-12-27 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Method of selection of moving targets |
RU2255354C2 (en) * | 1991-04-29 | 2005-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Device for selecting signals from moving targets |
RU2334247C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Method of signal processing against heavy pulse noise within reception channel of pulse doppler radars |
US20110025546A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-03 | Raytheon Company | Mobile sense through the wall radar system |
US7903024B2 (en) * | 2007-10-25 | 2011-03-08 | Lockheed Martin Corporation | Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems |
-
2013
- 2013-09-12 RU RU2013141891/07A patent/RU2537696C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2255354C2 (en) * | 1991-04-29 | 2005-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Device for selecting signals from moving targets |
US5402131A (en) * | 1993-09-28 | 1995-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Detection of radar targets using higher-order statistics |
RU4172U1 (en) * | 1996-03-27 | 1997-05-16 | Военная академия противовоздушной обороны сухопутных войск РФ | OBJECT DETECTION DEVICE ON INTERFERENCE BACKGROUND |
RU2143709C1 (en) * | 1999-02-02 | 1999-12-27 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Method of selection of moving targets |
RU2334247C1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Method of signal processing against heavy pulse noise within reception channel of pulse doppler radars |
US7903024B2 (en) * | 2007-10-25 | 2011-03-08 | Lockheed Martin Corporation | Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems |
US20110025546A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-03 | Raytheon Company | Mobile sense through the wall radar system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593276C1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method of selecting moving targets |
RU2646857C1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Техника дела" | Method of moving target selection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ai et al. | Outliers-robust CFAR detector of Gaussian clutter based on the truncated-maximum-likelihood-estimator in SAR imagery | |
US9576375B1 (en) | Methods and systems for detecting moving objects in a sequence of image frames produced by sensors with inconsistent gain, offset, and dead pixels | |
Ishitsuka et al. | Object Detection in Ground‐Penetrating Radar Images Using a Deep Convolutional Neural Network and Image Set Preparation by Migration | |
CN104766334A (en) | Infrared weak and small target detection and tracking method and device | |
Yang et al. | Evaluating SAR sea ice image segmentation using edge-preserving region-based MRFs | |
Huang et al. | A new SAR image segmentation algorithm for the detection of target and shadow regions | |
US8068385B2 (en) | System and method for enhancing weak target signals for a sensor array | |
CN105354824B (en) | DP-CFAR detection method based on extracted region | |
Zhu et al. | Automatic target recognition of synthetic aperture radar images via Gaussian mixture modeling of target outlines | |
RU2537696C1 (en) | Method of selection of moving targets | |
Li et al. | Outlier-robust superpixel-level CFAR detector with truncated clutter for single look complex SAR images | |
Karakuş et al. | Ship wake detection in X-band SAR images using sparse GMC regularization | |
CN117590330A (en) | A SAR radio frequency interference image domain detection method and device | |
CN108872961A (en) | Radar Weak target detecting method based on low threshold | |
Zhang et al. | A multi-scale bilateral structure tensor based corner detector | |
Gao et al. | Fast two‐dimensional subset censored CFAR method for multiple objects detection from acoustic image | |
Słota | Decomposition techniques for full-waveform airborne laser scanning data | |
CN108564054B (en) | An accurate oil spill detection method based on CFAR | |
Ljubičić et al. | Image processing for hydraulic jump free-surface detection: coupled gradient/machine learning model | |
RU2646857C1 (en) | Method of moving target selection | |
Alexandr et al. | Synthesis and analysis of afficiency of algorithm for objects edges detection by maximum likelihood method | |
Apartsin et al. | Time-of-flight estimation in the presence of outliers part I—Single echo processing | |
RU2818870C1 (en) | Method for filtering uninformative zones on video frame | |
Weiping et al. | Statistical Analysis of High Resolution TerraSAR-X Images for Ground Targets Detection | |
Xu et al. | An algorithm to edge detection based on SUSAN filter and embedded confidence |