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智能化的"認知雷達"你了解嗎?為你揭開其神秘面紗
人民網-科普中國 | 來源:人民網-科普中國 瀏覽次數:434 發布時間:2019年10月8日
摘要:

雷達作為一種全天候、全天時的遠程傳感器,通過與環境、目標相互作用來獲取目標信息,具有探測距離遠且不易受粉塵、天氣、煙霧等因素影響的特點。當前,在整體能量、時間、頻譜等資源有限的情況下,根據目標、環境變化合理分配并有效利用這些資源,是下一代雷達發展必須面對的挑戰?!叭現狀鎩笨篩菽勘旰屯獠炕肪程匭?,智能地選擇發射信號和工作方式,并將有限資源最優分配,被認為是未來雷達發展的重要方向之一。

  雷達作為一種全天候、全天時的遠程傳感器,通過與環境、目標相互作用來獲取目標信息,具有探測距離遠且不易受粉塵、天氣、煙霧等因素影響的特點。當前,在整體能量、時間、頻譜等資源有限的情況下,根據目標、環境變化合理分配并有效利用這些資源,是下一代雷達發展必須面對的挑戰?!叭現狀鎩笨篩菽勘旰屯獠炕肪程匭?,智能地選擇發射信號和工作方式,并將有限資源最優分配,被認為是未來雷達發展的重要方向之一。

  2006年,加拿大教授Simon Haykin在一個學術研討會上首次提出認知雷達概念,其參考模仿蝙蝠回聲定位的生物探測機制發展而來。認知雷達的接收端與發射端間具備“目標、環境反饋系統”,改變了傳統雷達發射波形始終單一、環境自適應調節差的缺點。

  具體而言,目標、環境反饋系統采集分析雷達回波和環境信息(如能見度、濕度、溫度等)變化;然后貝葉斯跟蹤器利用回波的環境信息以及先驗知識(包括地形、非合作目標特性等),持續對目標的有無進行判斷,如果數據量極大,則引入深度學習和大數據處理技術對雷達數據進行統計分析,不斷優化雜波和目標的模型;最后,接收端將這些信息反饋給發射端,發射端再根據統計處理后的信息,智能化調整發射波參數(如波形形狀、波形頻率等),再次照射環境目標,如此循環不停地重復,達到認知雷達智能探測目標的最終目的。

  當前,盡管認知雷達創新性的參考了仿生學相關原理,但是還需在自適應學習、雜波抑制、波形優化設計、目標及環境庫等方面投入更多的研究?;諶現狀锏鬧悄芑塵?,未來認知雷達將會朝向網絡化、??榛姆較蚍⒄?,最終大幅度提升雷達探測能力。

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