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雷达海上目标检测技术研究进展
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作者 何友 黄勇 +1 位作者 关键 刘宁波 《信号处理》 北大核心 2025年第6期969-992,共24页
本文系统综述了雷达海上目标检测技术的研究进展,重点围绕“信杂噪比改善”与“检测统计量形成”两个关键环节的联合处理与级联处理展开讨论。在联合处理方面,围绕不同的目标模型、杂波模型、检验准则以及不同的参数估计和训练样本筛选... 本文系统综述了雷达海上目标检测技术的研究进展,重点围绕“信杂噪比改善”与“检测统计量形成”两个关键环节的联合处理与级联处理展开讨论。在联合处理方面,围绕不同的目标模型、杂波模型、检验准则以及不同的参数估计和训练样本筛选方法这几个方面的各种组合,讨论了能量域自适应恒虚警检测技术,并从工程应用的角度指出,该方向还可以从复杂情况下的检测统计量构造、训练样本量不足情况下的杂波协方差矩阵估计以及提高数据的信息利用率三个方面进行深入研究。在级联处理方面,重点讨论了雷达目标特征检测技术,提出了研究雷达目标特征检测方法的总体思路,详细阐述了其所包含的“特征提取、特征分析、特征再表达、特征选择与检测统计量形成、求解检测门限或判决空间”五个步骤。同时,对基于信息几何的检测统计量形成问题进行了描述,并列举了几种主要的基于信息几何的矩阵恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测器。最后,从模型驱动与数据驱动相结合的角度出发,提出了“观测条件的智能辨识+基于模型的海上目标检测算法选择”、“智能处理替换传统雷达信号处理环节”、“端到端的智能一体化处理”三个基于深度学习的雷达目标检测处理框架。文中还针对雷达海上目标检测技术面临的瓶颈问题,给出了一些建议、解决方案和实践结果。 展开更多
关键词 雷达目标检测 海上目标 自适应恒虚警 特征检测 信息几何 深度学习
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雷达对海探测试验与目标特性数据获取——海上目标多源观测数据集
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作者 刘宁波 李佳 +7 位作者 王国庆 陈宝欣 曹政 董云龙 关键 姜星宇 张子豪 薛伟 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期754-780,共27页
海上目标检测识别技术发展需要大量高质量的海上目标多传感器实测数据。针对这一需求,“雷达对海探测数据共享计划(SDRDSP)”升级为“海上目标数据共享计划(MTDSP)”,利用HH极化雷达、VV极化雷达、光电设备、AIS设备开展海上船只目标多... 海上目标检测识别技术发展需要大量高质量的海上目标多传感器实测数据。针对这一需求,“雷达对海探测数据共享计划(SDRDSP)”升级为“海上目标数据共享计划(MTDSP)”,利用HH极化雷达、VV极化雷达、光电设备、AIS设备开展海上船只目标多源观测试验,获取雷达中频/视频回波切片数据、可见光与红外图像数据、AIS静态与动态报文数据、气象水文数据,覆盖典型海况和多种船型,构建涵盖多种类型海上目标的多源观测数据集,完成同一目标多种模态数据的匹配和标注,并实现目标数据的自动入库管理、条件检索和批量导出,为海上目标特性数据自动获取、长期积累与使用奠定基础。在此基础上,基于实测数据对比分析了不同海况、姿态、极化条件下同一船只目标的时域/频域特征、不同类型船只目标的时域/频域特征,形成了目标特征变化的统计结论。 展开更多
关键词 对海探测试验 海上目标特性 多源观测 目标特征 数据共享
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低海况下多姿态海上目标特征分析 被引量:2
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作者 田凯祥 李保珠 +1 位作者 王中训 刘宁波 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第2期126-134,共9页
海上目标种类繁多,单体结构复杂,目标特性动态范围较大,具有较强的时变性。从目标特性出发,特征化表征海面与目标的物理差异是解决海上目标检测的有效途径。本文以此为背景,利用X波段雷达开展海上多姿态目标数据采集试验,在低海况下,分... 海上目标种类繁多,单体结构复杂,目标特性动态范围较大,具有较强的时变性。从目标特性出发,特征化表征海面与目标的物理差异是解决海上目标检测的有效途径。本文以此为背景,利用X波段雷达开展海上多姿态目标数据采集试验,在低海况下,分析多种姿态目标的时空相关性以及时域、频域、时频域上的统计特征,并定义差异系数对统计特征进行差异性分析。经大量实测数据验证表明,在低海况下,目标与海杂波的时空相关性、统计特征差异较大,具有较强的可分性;不同姿态目标之间同一种统计特征差异系数均在0~0.1之间,具有较小差异性,并无可分性。这些结论对于海上目标特性数据采集试验以及目标识别方法优化设计具有重要意义。 展开更多
关键词 海上目标特性 特征提取 时空相关性 雷达试验
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融合深度监督与改进YOLOv8的海上目标检测 被引量:4
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作者 张建东 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期482-489,共8页
针对海上目标姿态复杂且尺度多变,导致现有人工智能算法难以稳定检测的问题,提出一种融合深度监督与改进YOLOv8的海上目标检测算法.首先,设计了多尺度卷积模块,提取目标多种感受野的特征信息,减少漏检率;然后,添加深度监督网络,提高网... 针对海上目标姿态复杂且尺度多变,导致现有人工智能算法难以稳定检测的问题,提出一种融合深度监督与改进YOLOv8的海上目标检测算法.首先,设计了多尺度卷积模块,提取目标多种感受野的特征信息,减少漏检率;然后,添加深度监督网络,提高网络对深层类别信息及浅层位置信息的利用率,优化主干网络的目标特征提取性能;最后,在网络检测头部分引入通道注意力机制,过滤无关信息,增强对关键特征的识别率.在海上目标数据集中的实验结果表明,改进算法的mAP值达到93.69%,召回率达到85.16%,相比原模型分别提高了7.38、8.52个百分点,且优于对比的经典算法和新颖算法,检测时间约14 ms,满足海上实时目标检测需求,可为航运管理、预防海上事故等提供有效技术参考. 展开更多
关键词 海上目标 深度学习 深度监督 多尺度卷积 通道注意力机制
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海上目标无源态势感知技术试验研究 被引量:1
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作者 张财生 刘瑜 +3 位作者 宋杰 孙顺 王聪 何友 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第2期48-55,共8页
对海上目标全天时全天候的准确态势感知是维护国家海洋权益和保障海上安全的关键。针对现有无线电侦测、光电探测等无源探测技术在探测目标类型和多目标探测能力方面和有源雷达在抗干扰和隐蔽性方面的局限,以海面上的各种船舶为目标,开... 对海上目标全天时全天候的准确态势感知是维护国家海洋权益和保障海上安全的关键。针对现有无线电侦测、光电探测等无源探测技术在探测目标类型和多目标探测能力方面和有源雷达在抗干扰和隐蔽性方面的局限,以海面上的各种船舶为目标,开展了基于脉冲雷达信号的海上目标无源感知技术试验研究,给出了无源态势感知系统探测目标的基本原理,结合外场实测数据完成了直达波脉冲信号参数的测量、天线扫描特性分析和数据预处理、脉冲积累与动目标显示处理、恒虚警检测和显示校正等方面的问题,并利用船舶自动识别系统信息对试验处理结果进行了检验分析,验证了基于脉冲雷达信号的海上目标无源态势感知技术的可行性和有效性。 展开更多
关键词 海上目标 无源 态势感知 试验分析
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基于卫星数据的海上目标特性数据处理系统
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作者 黄猛 石敏 +2 位作者 马天舒 孙宇晗 黄勐 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第12期144-148,共5页
为解决基于卫星数据的海上目标特性数据处理分析、应用服务的相互访问以及调用,针对各类算法模型在集成系统中统一对计算资源管理,提出一种基于卫星数据的目标特性数据处理集成系统设计,支持遥感数据驱动、实测任务驱动2种方式自启动任... 为解决基于卫星数据的海上目标特性数据处理分析、应用服务的相互访问以及调用,针对各类算法模型在集成系统中统一对计算资源管理,提出一种基于卫星数据的目标特性数据处理集成系统设计,支持遥感数据驱动、实测任务驱动2种方式自启动任务。通过系统级架构设计的同时,对原型系统进行测试,该系统可以实现实测任务背景下的卫星数据采集,目标特性数据全流程自动化提取,以及多维目标特性可视化分析比对,采用微服务架构、GPU加速等技术手段,构建常态化、全链条目标特性数据处理系统,实现目标特性数据的高效积累。 展开更多
关键词 卫星数据 海上目标特性 集成系统
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海上目标航向航速解算新方法 被引量:9
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作者 黄孟俊 陈建军 赵宏钟 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第7期1034-1038,共5页
航向航速是海上目标的重要特征,能准确获取目标的航向航速对于海上目标的跟踪和识别具有非常重要的意义。当雷达载体具有较高运动速度时,雷达测量的目标位置信息是非线性的,并且海上目标运动速度慢,在短时间内,受雷达测量精度的限制,目... 航向航速是海上目标的重要特征,能准确获取目标的航向航速对于海上目标的跟踪和识别具有非常重要的意义。当雷达载体具有较高运动速度时,雷达测量的目标位置信息是非线性的,并且海上目标运动速度慢,在短时间内,受雷达测量精度的限制,目标位置的微小变化量很难精确估算,此时需要建立精度较高的非线性滤波模型,利用卡尔曼滤波方法,提高目标位置信息的估计精度。针对单脉冲雷达,本文提出了一种实时性强,工程上易于实现的海上目标航向航速的解算方法,推导了雷达载体高速运动条件下跟踪目标的滤波方程,采用卡尔曼滤波方法提高了目标位置估算精度。紧密结合工程背景,利用雷达载体的GPS信息和目标测量信息实现了海上目标航向航速的高精度解算。分析了解算数据长度对解算精度的影响,并给出了不同目标选择数据长度的经验公式。最后,通过海上目标在不同场景下的仿真实验,验证了本文方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 海上目标 目标航速 目标航向 单脉冲雷达
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海上目标雷达回波图像识别系统 被引量:10
8
作者 赵建华 王磊 李涛 《兵工自动化》 2012年第12期61-65,共5页
针对海上目标雷达自动识别存在方法单一技术受限、识别率不高,难以满足作战应用要求等问题,提出人工判别技术与先进的人工智能技术相结合的方法。通过剖析雷达回波显像特征,提炼人工判别海上目标的知识和经验,综合基于知识的模式识别技... 针对海上目标雷达自动识别存在方法单一技术受限、识别率不高,难以满足作战应用要求等问题,提出人工判别技术与先进的人工智能技术相结合的方法。通过剖析雷达回波显像特征,提炼人工判别海上目标的知识和经验,综合基于知识的模式识别技术、图像处理技术、自动分类识别技术,构建海上目标雷达回波图像自动识别系统。结果表明,该方法能较大幅度地提高海上雷达目标识别率和作战效率。 展开更多
关键词 海上目标 雷达回波 自动识别 系统实现
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无控制点条件下SPOT5卫星影像海上目标定位技术 被引量:4
9
作者 姬渊 秦志远 +1 位作者 毛丽 董峡 《海洋测绘》 2008年第5期20-22,共3页
对于海上目标的遥感影像定位,由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理,通过一系列坐标系变换,构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明,在没有控制点的条件下利用SPOT... 对于海上目标的遥感影像定位,由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理,通过一系列坐标系变换,构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明,在没有控制点的条件下利用SPOT5遥感影像进行定位,平面定位精度和高程定位精度均可以达到优于70m的水平,这对于海上目标定位具有很好的实用价值。 展开更多
关键词 遥感影像 海上目标 定位 SPOT5
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基于多源信息融合的海上目标判证仿真系统 被引量:5
10
作者 万洪容 陈怀新 《电讯技术》 2007年第3期131-135,共5页
多源信息融合是海上目标综合信息处理的关键技术之一。文中分析了海上目标的多源异类信息融合的特点,给出了基于信息融合的海上目标判证仿真系统体系结构,并建立了信息融合功能模型。系统采用分布式处理结构,包含战场目标模拟、信息感... 多源信息融合是海上目标综合信息处理的关键技术之一。文中分析了海上目标的多源异类信息融合的特点,给出了基于信息融合的海上目标判证仿真系统体系结构,并建立了信息融合功能模型。系统采用分布式处理结构,包含战场目标模拟、信息感知、航迹关联与融合、目标判证、性能评估、态势评估与显示等功能。仿真结果验证了系统体系结构和各算法的可行性。 展开更多
关键词 多源信息融合 海上目标判证 仿真系统
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基于小波矩不变量的海上目标识别 被引量:5
11
作者 张琦 樊养余 《计算机工程与科学》 CSCD 2007年第2期59-61,共3页
针对识别海上目标时不同目标相似性大的特点,将不变矩理论与小波分析相结合,本文引入一种基于小波矩不变量的特征提取法,并且为得到一组局部最优特征组而提出一种结合DB Index准则的特征选择法。在仿真实验中,将小波矩不变量与Hu矩、Zer... 针对识别海上目标时不同目标相似性大的特点,将不变矩理论与小波分析相结合,本文引入一种基于小波矩不变量的特征提取法,并且为得到一组局部最优特征组而提出一种结合DB Index准则的特征选择法。在仿真实验中,将小波矩不变量与Hu矩、Zernike矩进行了比较。实验表明,小波矩不变量具有更好的识别效果。 展开更多
关键词 矩不变量 小波不变矩 海上目标 特征选择 DB Index准则
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基于灰色聚类的海上目标威胁等级评估 被引量:11
12
作者 王志勇 冯杰 《四川兵工学报》 CAS 2009年第3期46-49,共4页
基于灰色聚类理论,阐述了灰色聚类分析的基本原理和步骤,并结合目标威胁等级归属实例,对其进行了应用分析.最后得出目标威胁等级表,取得了良好效果.这表明:灰色聚类分析是解决威胁等级归属问题的一条有效途径.
关键词 灰色聚类 威胁等级 海上目标 三角白化权函数
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自适应结构化稀疏表示的海上目标跟踪研究 被引量:1
13
作者 梁英杰 郭福亮 陈修亮 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第7期186-189,195,共5页
针对海上目标图像背景结构复杂,目标间相似度大,且遮挡和碰撞时常发生的特点,提出一种基于结构化局部稀疏表示的对角块外观模型构造方法,通过对外观表现稳定的图像块赋予较大权重来增加跟踪的稳定性。建立递推的目标跟踪模型,通过卡尔... 针对海上目标图像背景结构复杂,目标间相似度大,且遮挡和碰撞时常发生的特点,提出一种基于结构化局部稀疏表示的对角块外观模型构造方法,通过对外观表现稳定的图像块赋予较大权重来增加跟踪的稳定性。建立递推的目标跟踪模型,通过卡尔曼滤波算法解决每帧瞬时目标和跟踪结果之间的后验稀疏向量表示问题。最后实现帧目标搜索,瞬时目标与基函数词典之间残差最小的目标作为最优跟踪结果,同时采用增量主成分分析法重构跟踪结果以减少遮挡影响。将此方法与经典的目标跟踪算法进行比较,实验表明此方法具有较好鲁棒性和稳定性。 展开更多
关键词 自适应 海上目标跟踪 结构化稀疏 卡尔曼滤波
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基于遗传算法的海上目标态势仿真软件设计 被引量:1
14
作者 黄猛 胡世安 +1 位作者 张凤珍 唐琳 《现代电子技术》 2010年第20期99-102,共4页
设计了基于遗传算法的海上目标态势仿真软件,采用基于改进遗传算法的路径规划技术实现了多艘舰船在各种环境下的航行仿真,人机交互界面友好,操作方便。在软件设计中,采用面向对象设计和WIN32多线程技术,对各功能函数进行了封装,使该仿... 设计了基于遗传算法的海上目标态势仿真软件,采用基于改进遗传算法的路径规划技术实现了多艘舰船在各种环境下的航行仿真,人机交互界面友好,操作方便。在软件设计中,采用面向对象设计和WIN32多线程技术,对各功能函数进行了封装,使该仿真软件功能模块化。实际应用表明,该仿真软件能够为目标识别和态势显示系统提供一个良好的平台。 展开更多
关键词 海上目标 面向对象设计 多线程 路径规划 遗传算法
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基于注意力融合的海上目标检测算法 被引量:1
15
作者 张鹏 黄亮 +1 位作者 杨露菁 阚钦高 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第16期120-124,共5页
准确识别海上目标对提高舰船航行安全、维护海上权益意义重大。YOLOv7作为YOLO系列算法的最新成果,在目标检测任务中拥有良好的速度和精度。但通用化的网络应用于特定场景时,由于权重过大可移植性差,优势并不明显。本文根据海上目标分... 准确识别海上目标对提高舰船航行安全、维护海上权益意义重大。YOLOv7作为YOLO系列算法的最新成果,在目标检测任务中拥有良好的速度和精度。但通用化的网络应用于特定场景时,由于权重过大可移植性差,优势并不明显。本文根据海上目标分布及背景特点,利用注意力机制提升网络的特征提取与特征融合能力,提出一种基于注意力融合的海上目标检测算法CS-YOLOv7s。在新加坡海上数据集中的实验结果表明,本文所提网络在少量降低准确率的同时,大幅度降低网络权重,提高检测速度,可满足海上目标实时检测任务需要。 展开更多
关键词 海上目标 YOLOv7 注意力机制 目标检测
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粒子群的K均值聚类算法实现海上目标识别 被引量:2
16
作者 潘夏福 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第6X期169-171,共3页
首先阐述粒子群优化算法,根据海上目标识别难度大、内容复杂的特点,利用聚类算法不断的迭代,获取粒子在种群中的最优位置;然后利用K均值聚类求出每个粒子与其对应类的最短距离,从而实现目标识别,这种算法可以有效避免局部最优解的情况;... 首先阐述粒子群优化算法,根据海上目标识别难度大、内容复杂的特点,利用聚类算法不断的迭代,获取粒子在种群中的最优位置;然后利用K均值聚类求出每个粒子与其对应类的最短距离,从而实现目标识别,这种算法可以有效避免局部最优解的情况;最后进行对比实验说明,本文算法收敛速度快,实时性强,聚类效果好。 展开更多
关键词 粒子群优化 K均值聚类 海上目标识别
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基于DSP平台的海上目标跟踪监测系统 被引量:1
17
作者 陈华敏 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第20期28-30,共3页
针对传统海上目标跟踪监测系统目标跟踪监测性能较差的问题,提出一种基于DSP平台的海上目标跟踪监测系统。系统硬件包括图像采集模块、数据存储控制模块,其中图像采集模块主要由摄像头传感器、关联寄存器组成;数据存储控制模块主要由存... 针对传统海上目标跟踪监测系统目标跟踪监测性能较差的问题,提出一种基于DSP平台的海上目标跟踪监测系统。系统硬件包括图像采集模块、数据存储控制模块,其中图像采集模块主要由摄像头传感器、关联寄存器组成;数据存储控制模块主要由存储芯片、模块控制接口组成。系统软件配置为目标跟踪监测软件,通过硬件与软件相结合实现了海上目标的跟踪监测。为了验证该海上目标跟踪监测系统的目标跟踪监测性能较为优越,将该系统与基于目标选择算法的海上目标跟踪监测系统、基于卷积神经网络的海上目标跟踪监测系统、基于计算机视觉的海上目标跟踪监测系统进行对比实验,实验结果证明该系统的监测成功率更高,即目标跟踪监测性能优于传统海上目标跟踪监测系统。 展开更多
关键词 DSP平台 海上目标 跟踪监测系统 I2C总线 图像传感器
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面向海上目标搜索任务的多无人机协同航路优化 被引量:3
18
作者 姚鹏 綦声波 解则晓 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期147-152,共6页
提出了一种面向多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同搜索海上目标任务的航路优化方法。首先,分析多无人机协同航路优化问题的基本要素模型。然后,在对各UAV独立维护的目标概率图信息进行探测更新的基础上,采用状态预测一致性算... 提出了一种面向多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同搜索海上目标任务的航路优化方法。首先,分析多无人机协同航路优化问题的基本要素模型。然后,在对各UAV独立维护的目标概率图信息进行探测更新的基础上,采用状态预测一致性算法实现目标概率图信息的快速融合。最后,同时考虑局部搜索收益与未来搜索收益,采用分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)方法优化各UAV的搜索航路。仿真结果表明,本研究提出的方法具有较高的搜索效率,可有效应用于海上目标的快速搜索任务,具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 无人机 搜索海上目标 航路优化 状态预测一致性算法 分布式模型预测控制
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海防编队对海上目标类型识别模型研究 被引量:1
19
作者 刘田伟 许星 赵明海 《兵工自动化》 2008年第3期28-30,共3页
基于目标的物理和战术两方面的特征,应用D-S证据推理理论,对海上目标类型归类。根据证据推理相关理论,建立融合目标战术特征和物理特征的目标识别模型,取目标的距离特征、速度、加速度特征和回波特征4项进行具体分析。模型目标类型识别... 基于目标的物理和战术两方面的特征,应用D-S证据推理理论,对海上目标类型归类。根据证据推理相关理论,建立融合目标战术特征和物理特征的目标识别模型,取目标的距离特征、速度、加速度特征和回波特征4项进行具体分析。模型目标类型识别的可信分辨阈值,可根据对目标类型识别的统计数据和要求达到的准确率决定。 展开更多
关键词 目标识别 海上目标类型 模型 战术特征
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海上目标的主、被动传感器信息融合 被引量:2
20
作者 李伟彤 司锡才 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第5期41-44,共4页
多传感器信息融合已经被应用到许多领域 ,但用于海上目标的识别和融合的文章并不多 ,本文主要是针对海上目标进行的。利用NN算法 ,给出一个新的门限。通过航迹关联和决策融合 (D S证据推理 )对海上目标进行判别 ,可以提高识别舰船的概... 多传感器信息融合已经被应用到许多领域 ,但用于海上目标的识别和融合的文章并不多 ,本文主要是针对海上目标进行的。利用NN算法 ,给出一个新的门限。通过航迹关联和决策融合 (D S证据推理 )对海上目标进行判别 ,可以提高识别舰船的概率。最后进行信息融合 ,进而提高目标识别的精度。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 海上目标 NN算法 航迹关联 决策融合 D-S证据推理 目标识别
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