基于北斗导航卫星辐射源前向散射波的隐形飞行器目标检测与识别机理研究

Addressing the background to detect stealth aircraft, this project focuses on the mechanism of stealth aircraft detection and recognition, and carries out two aspects of research. First, we will study the satellite and ground-based bistatic barrier radar using forward scattering wave, high altitude stealth aircraft detection and suppression of dynamic interference from Beidou navigation satellites. Second, we will do research on the dependency of power spectral density function of forward scattering holographic signal on the geometric profile of the target, extract the detail information of geometric profile by using cubic higher order autocorrelation convolution feature, study the robust recognition against target pose sensitivity, and structure the one-class support vector machine-based fuzzy recognition for stealth crafts. Although focusing differently, these studies correlate with each other. The combination of theory and practice can achieve the application of detect stealth aircrafts by using Beidou navigation satellites.

本项目针对隐形飞行器探测应用背景，探索基于北斗导航卫星辐射源前向散射波的高空隐形飞行器动目标识别机理，开展两方面研究：1、探索基于北斗导航卫星辐射源的天地双基前向散射栅栏雷达体制，研究基于北斗导航卫星辐射源前向散射波的高空隐形飞行器目标检测机理，并研究北斗导航系统动态干扰信号抑制原理；2、探索基于前向散射波全息信号瞬时功率谱密度函数的目标俯视轮廓信息提取机理，研究瞬时功率谱密度函数立体高阶自相关卷积特征提取方法，对目标俯视轮廓细节信息进行提取；探索姿态角鲁棒特征重构机理，研究基于迁移学习的姿态鲁棒特征重构方法，研究基于一类支持向量机组的模糊识别器的构建方法，对隐形飞行器目标有效识别。研究内容着眼点不同，但却彼此联系。理论与实际相结合，实现基于北斗导航卫星辐射源的隐形飞行器目标检测与识别，解决隐形飞行器探测问题，促进雷达原理和信号处理理论研究，为实际应用奠定坚实基础。

本项目面向未来全频段隐性飞行器探测需求，探索基于北斗导航卫星辐射源前向散射的隐形飞行器目标探测机理，研究了基于北斗导航卫星辐射源的飞行器目标检测机理、基于北斗导航卫星辐射源全息信号的隐形飞行器目标识别机理，着重研究了基于信号扰动的飞行器目标检测方法，研究了针对北斗导航卫星辐射源前向散射弱信号的检测以及对飞行器目标产生的信号扰动的有效检测，实现了基于北斗导航辐射源信号扰动的飞行器目标检测；着重研究了基于北斗导航卫星辐射源前向散射的飞行器目标俯视轮廓细节特征提取方法，通过分析北斗导航卫星辐射源前向散射全息信号，提出了基于立体高阶自相关的北斗导航卫星辐射源前向散射全息信号映射域特征提取方法，实现了对飞行器目标俯视轮廓细节特征的有效提取；着重研究了基于迁移学习的飞行器姿态敏感性抑制方法，针对非合作目标的目标姿态敏感性问题，提出了基于迁移学习的特征学习方法，实现对目标姿态敏感性的有效抑制，提高后续识别的准确性；着重研究了基于单星辐射源的飞行器识别方法，实现了基于北斗导航卫星辐射源前向散射信号的飞行器目标识别，并研究了基于多星辐射源前向散射信号融合的飞行器目标识别方法，通过针对多星辐射源前向散射信号的融合，提高了对飞行器目标的识别准确率。通过仿真试验验证了基于北斗导航卫星辐射源前向散射的隐形飞行器目标检测与识别方法的有效性，为后续重点区域监视等领域的实际应用奠定了理论基础。