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毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法

王宝帅 兰竹 李正杰 王小斌 胡洪涛

王宝帅, 兰竹, 李正杰, 王小斌, 胡洪涛. 毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(11): 2676-2683. doi: 10.11999/JEIT180200
引用本文: 王宝帅, 兰竹, 李正杰, 王小斌, 胡洪涛. 毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(11): 2676-2683. doi: 10.11999/JEIT180200
Baoshuai WANG, Zhu LAN, Zhengjie LI, Xiaobin WANG, Hongtao HU. A Hierarchical Foreign Object Debris Detection Method Using Millimeter Wave Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(11): 2676-2683. doi: 10.11999/JEIT180200
Citation: Baoshuai WANG, Zhu LAN, Zhengjie LI, Xiaobin WANG, Hongtao HU. A Hierarchical Foreign Object Debris Detection Method Using Millimeter Wave Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(11): 2676-2683. doi: 10.11999/JEIT180200

毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法

doi: 10.11999/JEIT180200
详细信息
    作者简介:

    王宝帅:男,1987年生,博士,工程师,研究方向为雷达目标识别技术和雷达干扰技术

    兰竹:男,1982年生,硕士,高级工程师,研究方向为雷达信号处理及雷达干扰技术

    李正杰:男,1985年生,硕士,工程师,研究方向为雷达干扰技术

    王小斌:男,1989年生,硕士,工程师,研究方向为雷达信号处理技术

    胡洪涛:男,1989年生,硕士,工程师,研究方向为雷达信号处理技术

    通讯作者:

    王宝帅  wbsatr@163.com

  • 中图分类号: TN957.51

A Hierarchical Foreign Object Debris Detection Method Using Millimeter Wave Radar

  • 摘要: 强杂波背景下的弱小静止目标检测是毫米波机场跑道异物(FOD)检测雷达面临的核心问题。该文提出一种基于功率谱特征和支持向量域描述(SVDD)一类分类器的FOD分层检测算法。该算法首先利用杂波图恒虚警率(CFAR)检测器对复杂背景杂波进行杂波对消处理,针对对消后虚警过多的问题,对对消后的数据提取功率谱特征,将其转换到特征域,最后利用SVDD一类分类器在特征域实现对FOD和虚警的分类。基于实测数据的试验结果表明所提方法可以获得较好的检测性能。
  • 图  1  无目标时杂波图处理前后实测数据结果

    图  2  图1(d)中处理后实测数据的统计特性

    图  3  处理前实测数据

    图  4  处理后实测数据结果

    图  5  处理后实测数据结果(极坐标)

    图  7  背景杂波、FOD回波和虚警平均功率谱

    图  6  FOD分层检测流程图

    图  8  2维特征分类结果

    图  9  2维特征分类结果(时域信号)

  • MAZOUNI K, KOHMURA A, FUTASUMORI S, et al. 77 GHz FMCW radar for FODs detection[C]. Proceedings of the 77th European Radar Conference. Paris, France: 2010: 451–454.
    张思睿, 葛万成, 汪亮友. 恶劣天气下可见光和红外图像融合算法设计[J]. 信息技术, 2016, 6(1): 33–36 doi: 10.13274/j.cnki.hdzj.2016.06.010

    ZHANG Sirui, GE Wancheng, and WANG Liangyou. Design of the image fusion algorithm with infrared image and visible image under severe weather conditions[J]. Information Technology, 2016, 6(1): 33–36 doi: 10.13274/j.cnki.hdzj.2016.06.010
    雷家翔. 机场跑道异物检测系统的研究与实现[D]. [硕士论文], 电子科技大学, 2016.

    LEI Jiaxiang. Research and implementation of foreign object debris detection system[D]. [Master dissertation], University of Electronic Science and Technology of China, 2016.
    李海翔. 机场跑道异物监测雷达目标检测算法研究[D]. [硕士论文], 电子科技大学, 2016.

    LI Haixiang. Research about target detection in FOD Radar[D]. [Master dissertation], University of Electronic Science and Technology of China. 2016.
    牛犇. 机场跑道视频异物检测与识别关键技术研究[D]. [博士论文], 南京航空航天大学, 2015.

    NIU Ben. Research on key technologies for airport runway foreign object debris detection and recognition based on video[D]. [Ph.D. dissertation], Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2015.
    ANAS Tom and VISWANATHAN R. Switched order statistics CFAR test for target detection[C]. 2008 IEEE Radar Conference, Rome, Italy, 2008: 1–5.
    ZATTONTA B, FARROUKI A, and BARKAT M. Automatic censoring detection using binary clutter-map estimation for non-gaussian enviroments[C]. IEEE International Conference on Signal Processing and Communications, Dubai, United Arab Emirates, 2007: 205–208.
    NITZBERG R. Clutter-map CFAR analysis[J]. IEEE Transaction on Aerospace and Electronic Systems, 1986, 22(4): 419–421.
    李华琼, 张中仅, 王雨果, 等. CFAR方法在机场跑道FOD检测中的性能分析[J]. 无线电工程, 2015, 45(9): 53–57 doi: 10.3969/j.issn.1003-3106.2015.09.14

    LI Huaqiong, ZHANG Zhongjin, WANG Yuguo, et al. Performance analysis and comparison of CFAR methods for FOD detection in airport runway environment[J]. Radio Engineering, 2015, 45(9): 53–57 doi: 10.3969/j.issn.1003-3106.2015.09.14
    张群, 何其芳, 罗迎. 基于贝塞尔函数基信号分解的微动群目标特征提取方法[J]. 电子与信息学报, 2016, 38(12): 3056–3062 doi: 10.11999/JEIT161036

    ZHANG Qun, HE Qifang, and LUO Ying. Micro-Doppler feature extraction of group targets using signal decomposition based on bessel function basis[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2016, 38(12): 3056–3062 doi: 10.11999/JEIT161036
    杜兰, 史蕙若, 李林森, 等. 基于分数阶傅里叶变换的窄带雷达飞机目标回波特征提取方法[J]. 电子与信息学报, 2016, 38(12): 3093–3099 doi: 10.11999/JEIT161035

    DU Lan, SHI Huiruo, LI Linsen, et al. Feature extraction method of narrow-band radar airplane signatures based on fractional fourier transform[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2016, 38(12): 3093–3099 doi: 10.11999/JEIT161035
    DU Lan, WANG Baoshuai, and WANG Penghui. Noise reduction method based on principal component analysis with beta process for micro-Doppler radar signatures[J]. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2015, 8(8): 4028–4040 doi: 10.1109/JSTARS.2015.2451004
    王宝帅, 杜兰, 刘宏伟. 基于经验模态分解的空中飞机目标分类[J]. 电子与信息学报, 2012, 34(9): 2116–2121 doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00147

    WANG Baoshuai, DU Lan, and LIU Hongwei. Aircraft classification based on empirical mode decomposition[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2012, 34(9): 2116–2121 doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00147
    刘家辰, 苗启广, 曹莹, 等. 基于混合多样性生成与修剪的集成单类分类算法[J]. 电子与信息学报, 2015, 37(2): 386–393 doi: 10.11999/JEIT140161

    LIU Jiachen, MIAO Qiguan, CAO Ying, et al. Ensemble one-class classifiers based on hybrid diversity generation and pruning[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2015, 37(2): 386–393 doi: 10.11999/JEIT140161
    李龙, 刘峥. 基于训练特征空间分布的雷达地面目标鉴别器设计[J]. 电子与信息学报, 2016, 38(4): 950–957 doi: 10.11999/JEIT150786

    LI Long and LIU Zheng. Identifier for radar ground target based on distribution of space of training features[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2016, 38(4): 950–957 doi: 10.11999/JEIT150786
    ZEITLER Armin, LANTERI J, MIGLIACCIO C, et al. Folded reflect arrays with shaped beam pattern for foreign object debris detection on runways[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2010, 58(9): 3065–3068 doi: 10.1109/TAP.2010.2052564
    刘江洪, 王宝帅, 杨元安. 基于1 bit量化的视频噪声源可行性研究[J]. 电子信息对抗技术, 2016, 31(4): 83–88 doi: 10.3969/j.issn.1674-2230.2016.04.017

    LIU Jianghong, WANG Baoshuai, and YANG Yuanan. Study on the feasibility of 1 bit video noise generator[J]. Electronic Information Warfare Technology, 2016, 31(4): 83–88 doi: 10.3969/j.issn.1674-2230.2016.04.017
    DU Lan, WANG Baoshuai, and LI Yanbing. Robust classification scheme for airplane targets with low resolution radar based on emd-clean feature extraction method[J]. IEEE Sensors Journal, 2013, 13(12): 4648–4662 doi: 10.1109/JSEN.2013.2272119
    潘泓, 朱亚平, 夏思宇, 等. 基于上下文信息和核熵成分分析的目标分类算法[J]. 电子学报, 2016, 44(3): 580–586 doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.03.013

    PAN Hong, ZHU Yaping, and XIA Siyu. Object classification using context cue and kernel entropy component analysis[J]. Acta Electronica Sinica, 2016, 44(3): 580–586 doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.03.013
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-28
  • 修回日期:  2018-08-13
  • 网络出版日期:  2018-08-22
  • 刊出日期:  2018-11-01

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