当期目录
2026, 15(3): 779-796.
摘要:
月球叶状陡坎是月表浅层逆冲断层活动形成的小型线性构造,其空间分布与应力特征为揭示月球晚期构造演化提供了关键线索。目前,叶状陡坎的应力特征与雷达散射响应间的关联机制尚不明确。该研究以阿波罗盆地叶状陡坎为研究对象,利用Mini-RF影像提取散射特性参数;然后基于高分辨率数字高程模型采用库仑软件反演区域应力场分布特征;在此基础上,从统计关联角度分析雷达散射特征与应力之间的对应关系,揭示其构造活动性与表面物质响应的关联机制。主要结论如下:(1)断层附近应变显著高于外围,最大剪应变集中于断层倾向方向,体应变显示断层上盘体积膨胀,两端及滑动面中心呈现体积收缩。(2)陡坎面与上盘区域在圆极化比与部分极化分解参数上表现出更强的散射响应,表明这些区域可能存在更高的破碎度、块石暴露或结构复杂性,然而散射差异同时受到表面粗糙度、入射几何条件和后期改造过程的综合影响。(3)基于多元线性回归和随机森林算法进行了散射参数与应力场的回归分析,说明散射特征与应力之间的关联更可能是受地形条件、表面粗糙度及局部构造等共同作用的非线性关系。总体而言,该研究建立了一个面向阿波罗盆地叶状陡坎的雷达-地形联合探索性分析框架,用于评估散射特征与应力指标之间是否存在可量化的统计对应关系,并为相似地质背景下的浅层构造活动研究提供参考。 月球叶状陡坎是月表浅层逆冲断层活动形成的小型线性构造,其空间分布与应力特征为揭示月球晚期构造演化提供了关键线索。目前,叶状陡坎的应力特征与雷达散射响应间的关联机制尚不明确。该研究以阿波罗盆地叶状陡坎为研究对象,利用Mini-RF影像提取散射特性参数;然后基于高分辨率数字高程模型采用库仑软件反演区域应力场分布特征;在此基础上,从统计关联角度分析雷达散射特征与应力之间的对应关系,揭示其构造活动性与表面物质响应的关联机制。主要结论如下:(1)断层附近应变显著高于外围,最大剪应变集中于断层倾向方向,体应变显示断层上盘体积膨胀,两端及滑动面中心呈现体积收缩。(2)陡坎面与上盘区域在圆极化比与部分极化分解参数上表现出更强的散射响应,表明这些区域可能存在更高的破碎度、块石暴露或结构复杂性,然而散射差异同时受到表面粗糙度、入射几何条件和后期改造过程的综合影响。(3)基于多元线性回归和随机森林算法进行了散射参数与应力场的回归分析,说明散射特征与应力之间的关联更可能是受地形条件、表面粗糙度及局部构造等共同作用的非线性关系。总体而言,该研究建立了一个面向阿波罗盆地叶状陡坎的雷达-地形联合探索性分析框架,用于评估散射特征与应力指标之间是否存在可量化的统计对应关系,并为相似地质背景下的浅层构造活动研究提供参考。
月球叶状陡坎是月表浅层逆冲断层活动形成的小型线性构造,其空间分布与应力特征为揭示月球晚期构造演化提供了关键线索。目前,叶状陡坎的应力特征与雷达散射响应间的关联机制尚不明确。该研究以阿波罗盆地叶状陡坎为研究对象,利用Mini-RF影像提取散射特性参数;然后基于高分辨率数字高程模型采用库仑软件反演区域应力场分布特征;在此基础上,从统计关联角度分析雷达散射特征与应力之间的对应关系,揭示其构造活动性与表面物质响应的关联机制。主要结论如下:(1)断层附近应变显著高于外围,最大剪应变集中于断层倾向方向,体应变显示断层上盘体积膨胀,两端及滑动面中心呈现体积收缩。(2)陡坎面与上盘区域在圆极化比与部分极化分解参数上表现出更强的散射响应,表明这些区域可能存在更高的破碎度、块石暴露或结构复杂性,然而散射差异同时受到表面粗糙度、入射几何条件和后期改造过程的综合影响。(3)基于多元线性回归和随机森林算法进行了散射参数与应力场的回归分析,说明散射特征与应力之间的关联更可能是受地形条件、表面粗糙度及局部构造等共同作用的非线性关系。总体而言,该研究建立了一个面向阿波罗盆地叶状陡坎的雷达-地形联合探索性分析框架,用于评估散射特征与应力指标之间是否存在可量化的统计对应关系,并为相似地质背景下的浅层构造活动研究提供参考。 月球叶状陡坎是月表浅层逆冲断层活动形成的小型线性构造,其空间分布与应力特征为揭示月球晚期构造演化提供了关键线索。目前,叶状陡坎的应力特征与雷达散射响应间的关联机制尚不明确。该研究以阿波罗盆地叶状陡坎为研究对象,利用Mini-RF影像提取散射特性参数;然后基于高分辨率数字高程模型采用库仑软件反演区域应力场分布特征;在此基础上,从统计关联角度分析雷达散射特征与应力之间的对应关系,揭示其构造活动性与表面物质响应的关联机制。主要结论如下:(1)断层附近应变显著高于外围,最大剪应变集中于断层倾向方向,体应变显示断层上盘体积膨胀,两端及滑动面中心呈现体积收缩。(2)陡坎面与上盘区域在圆极化比与部分极化分解参数上表现出更强的散射响应,表明这些区域可能存在更高的破碎度、块石暴露或结构复杂性,然而散射差异同时受到表面粗糙度、入射几何条件和后期改造过程的综合影响。(3)基于多元线性回归和随机森林算法进行了散射参数与应力场的回归分析,说明散射特征与应力之间的关联更可能是受地形条件、表面粗糙度及局部构造等共同作用的非线性关系。总体而言,该研究建立了一个面向阿波罗盆地叶状陡坎的雷达-地形联合探索性分析框架,用于评估散射特征与应力指标之间是否存在可量化的统计对应关系,并为相似地质背景下的浅层构造活动研究提供参考。
2026, 15(3): 797-813.
摘要:
环形凹陷穹丘(RMDS)是发育于月海玄武岩表面的一类小型穹隆构造。其平均高度仅3~4 m,直径约200 m,形态低缓;因其数量巨大,已成为理解月球火山活动与岩浆热力学行为的重要研究对象。尽管光学遥感观测结果支持RMDSs的火山作用成因机制,但仍有学者提出了其他可能性。因此,其成因的确证仍需更多地质证据的支撑。微波雷达因其穿透性而具备探测月面次表层结构与物理特性的独特优势,然而截至目前,针对RMDSs微波雷达散射特征的研究仍处于空白。该文重点利用星载雷达微型射频仪(Mini-RF)和地基雷达阿雷西博(Arecibo)的S波段(波长12.6 cm)数据,以静海盆地月海表面一RMDSs密集分布区为研究区,开展其雷达后向散射功率和圆极化率(CPR)等特征分析。结果显示:(1)RMDSs以低后向散射功率为基本特征,这与泡沫岩浆成因理论预测的雷达弱散射特征高度吻合。该理论认为,RMDSs表面2~3 m深度范围内覆盖的亚毫米级细粒物质,是导致其呈现低强度雷达散射回波的主要原因;(2)受撞击作用、地形起伏及物质坡移等因素的影响,部分RMDSs局部区域表现出不同程度的后向散射增强特征,但长期风化会弱化这一特征;(3)RMDSs的雷达散射系数及CPR均值统计结果均与火山碎屑堆积物高度接近,这表明二者的表面物理性质相似,其表面物质颗粒尺度应与以微米至毫米级细颗粒为主的火山碎屑物相当。上述研究进一步证实,多波段、高分辨率、多极化雷达数据能够为RMDSs的精细化研究提供更丰富的地质证据。这不仅深化了对RMDSs形成与演化机制的认识,同时也为后续月表火山地貌的微波遥感探测研究提供了有价值的参考。 环形凹陷穹丘(RMDS)是发育于月海玄武岩表面的一类小型穹隆构造。其平均高度仅3~4 m,直径约200 m,形态低缓;因其数量巨大,已成为理解月球火山活动与岩浆热力学行为的重要研究对象。尽管光学遥感观测结果支持RMDSs的火山作用成因机制,但仍有学者提出了其他可能性。因此,其成因的确证仍需更多地质证据的支撑。微波雷达因其穿透性而具备探测月面次表层结构与物理特性的独特优势,然而截至目前,针对RMDSs微波雷达散射特征的研究仍处于空白。该文重点利用星载雷达微型射频仪(Mini-RF)和地基雷达阿雷西博(Arecibo)的S波段(波长12.6 cm)数据,以静海盆地月海表面一RMDSs密集分布区为研究区,开展其雷达后向散射功率和圆极化率(CPR)等特征分析。结果显示:(1)RMDSs以低后向散射功率为基本特征,这与泡沫岩浆成因理论预测的雷达弱散射特征高度吻合。该理论认为,RMDSs表面2~3 m深度范围内覆盖的亚毫米级细粒物质,是导致其呈现低强度雷达散射回波的主要原因;(2)受撞击作用、地形起伏及物质坡移等因素的影响,部分RMDSs局部区域表现出不同程度的后向散射增强特征,但长期风化会弱化这一特征;(3)RMDSs的雷达散射系数及CPR均值统计结果均与火山碎屑堆积物高度接近,这表明二者的表面物理性质相似,其表面物质颗粒尺度应与以微米至毫米级细颗粒为主的火山碎屑物相当。上述研究进一步证实,多波段、高分辨率、多极化雷达数据能够为RMDSs的精细化研究提供更丰富的地质证据。这不仅深化了对RMDSs形成与演化机制的认识,同时也为后续月表火山地貌的微波遥感探测研究提供了有价值的参考。
环形凹陷穹丘(RMDS)是发育于月海玄武岩表面的一类小型穹隆构造。其平均高度仅3~4 m,直径约200 m,形态低缓;因其数量巨大,已成为理解月球火山活动与岩浆热力学行为的重要研究对象。尽管光学遥感观测结果支持RMDSs的火山作用成因机制,但仍有学者提出了其他可能性。因此,其成因的确证仍需更多地质证据的支撑。微波雷达因其穿透性而具备探测月面次表层结构与物理特性的独特优势,然而截至目前,针对RMDSs微波雷达散射特征的研究仍处于空白。该文重点利用星载雷达微型射频仪(Mini-RF)和地基雷达阿雷西博(Arecibo)的S波段(波长12.6 cm)数据,以静海盆地月海表面一RMDSs密集分布区为研究区,开展其雷达后向散射功率和圆极化率(CPR)等特征分析。结果显示:(1)RMDSs以低后向散射功率为基本特征,这与泡沫岩浆成因理论预测的雷达弱散射特征高度吻合。该理论认为,RMDSs表面2~3 m深度范围内覆盖的亚毫米级细粒物质,是导致其呈现低强度雷达散射回波的主要原因;(2)受撞击作用、地形起伏及物质坡移等因素的影响,部分RMDSs局部区域表现出不同程度的后向散射增强特征,但长期风化会弱化这一特征;(3)RMDSs的雷达散射系数及CPR均值统计结果均与火山碎屑堆积物高度接近,这表明二者的表面物理性质相似,其表面物质颗粒尺度应与以微米至毫米级细颗粒为主的火山碎屑物相当。上述研究进一步证实,多波段、高分辨率、多极化雷达数据能够为RMDSs的精细化研究提供更丰富的地质证据。这不仅深化了对RMDSs形成与演化机制的认识,同时也为后续月表火山地貌的微波遥感探测研究提供了有价值的参考。 环形凹陷穹丘(RMDS)是发育于月海玄武岩表面的一类小型穹隆构造。其平均高度仅3~4 m,直径约200 m,形态低缓;因其数量巨大,已成为理解月球火山活动与岩浆热力学行为的重要研究对象。尽管光学遥感观测结果支持RMDSs的火山作用成因机制,但仍有学者提出了其他可能性。因此,其成因的确证仍需更多地质证据的支撑。微波雷达因其穿透性而具备探测月面次表层结构与物理特性的独特优势,然而截至目前,针对RMDSs微波雷达散射特征的研究仍处于空白。该文重点利用星载雷达微型射频仪(Mini-RF)和地基雷达阿雷西博(Arecibo)的S波段(波长12.6 cm)数据,以静海盆地月海表面一RMDSs密集分布区为研究区,开展其雷达后向散射功率和圆极化率(CPR)等特征分析。结果显示:(1)RMDSs以低后向散射功率为基本特征,这与泡沫岩浆成因理论预测的雷达弱散射特征高度吻合。该理论认为,RMDSs表面2~3 m深度范围内覆盖的亚毫米级细粒物质,是导致其呈现低强度雷达散射回波的主要原因;(2)受撞击作用、地形起伏及物质坡移等因素的影响,部分RMDSs局部区域表现出不同程度的后向散射增强特征,但长期风化会弱化这一特征;(3)RMDSs的雷达散射系数及CPR均值统计结果均与火山碎屑堆积物高度接近,这表明二者的表面物理性质相似,其表面物质颗粒尺度应与以微米至毫米级细颗粒为主的火山碎屑物相当。上述研究进一步证实,多波段、高分辨率、多极化雷达数据能够为RMDSs的精细化研究提供更丰富的地质证据。这不仅深化了对RMDSs形成与演化机制的认识,同时也为后续月表火山地貌的微波遥感探测研究提供了有价值的参考。
2026, 15(3): 814-826.
摘要:
嫦娥七号将搭载全极化合成孔径雷达,对月球极区地形与物质特性开展探测。极化合成孔径雷达要求极化定标,而传统地面定标方法在月球探测任务中难以应用,需要发展新的月面极化相对定标方法。针对月表相对定标问题,该文采用垂直观测,分析同极化比\begin{document}$ {\sigma _{{\text{HH}}}} $\end{document} /\begin{document}$ {\sigma _{{\text{VV}}}} $\end{document} ,HH和VV相位差与斜坡间关系,提出参数v衡量极化旋转角分布均匀性并用于筛选月球定标场。仿真实验表明,极化旋转角越均匀,极化比分布越趋于1,相位差分布越趋近于0°。该文结合粗糙面电磁散射回波和月船二号实测数据,建立统计模型约束下的定标所需最小观测次数估算方法,为月球极化SAR系统的相对定标提供了理论依据和技术路径。
嫦娥七号将搭载全极化合成孔径雷达,对月球极区地形与物质特性开展探测。极化合成孔径雷达要求极化定标,而传统地面定标方法在月球探测任务中难以应用,需要发展新的月面极化相对定标方法。针对月表相对定标问题,该文采用垂直观测,分析同极化比\begin{document}$ {\sigma _{{\text{HH}}}} $\end{document} /\begin{document}$ {\sigma _{{\text{VV}}}} $\end{document} ,HH和VV相位差与斜坡间关系,提出参数v衡量极化旋转角分布均匀性并用于筛选月球定标场。仿真实验表明,极化旋转角越均匀,极化比分布越趋于1,相位差分布越趋近于0°。该文结合粗糙面电磁散射回波和月船二号实测数据,建立统计模型约束下的定标所需最小观测次数估算方法,为月球极化SAR系统的相对定标提供了理论依据和技术路径。
嫦娥七号将搭载全极化合成孔径雷达,对月球极区地形与物质特性开展探测。极化合成孔径雷达要求极化定标,而传统地面定标方法在月球探测任务中难以应用,需要发展新的月面极化相对定标方法。针对月表相对定标问题,该文采用垂直观测,分析同极化比
2026, 15(3): 827-843.
摘要:
月球浅表层结构是理解月球地质演化、物质组成及空间风化过程的重要窗口。随着嫦娥工程等国内外探月任务获得大量雷达数据,月壤层状结构与物性特征的精细刻画成为月球科学研究的重点与难点之一。鉴于现有雷达层位识别与追踪方法在复杂散射环境下易受噪声和非均一性地质条件的影响,该文提出一种基于动态搜索中心的层位自动追踪算法。该算法引入高斯加权预测机制实现历史趋势与当前信号间的平衡,并采用多特征融合决策函数增强噪声环境下的追踪鲁棒性。模拟实验结果表明,当搜索半径l = 20、历史窗口n = 20 时,算法在浅层(<140 ns)层位识别误差小于2%;针对深层(>170 ns)信号衰减问题,引入边缘方向权重可将追踪误差降低30%以上。将所提算法应用于嫦娥四号实测数据,实现了测月雷达剖面层位的自动拾取,所得分层结果与前人研究高度吻合。算法在数值模拟与任务实测穿透雷达数据中均表现优异,能够准确识别不同介质与复杂形态下的真实层位,抑制噪声并保持路径平滑。综上,该文提出的算法实现了低人工依赖、高鲁棒性与高精度的层位自动追踪,对精确识别未来嫦娥7号月球任务与火星浅表层雷达数据中的地下结构,具有重要参考价值。 月球浅表层结构是理解月球地质演化、物质组成及空间风化过程的重要窗口。随着嫦娥工程等国内外探月任务获得大量雷达数据,月壤层状结构与物性特征的精细刻画成为月球科学研究的重点与难点之一。鉴于现有雷达层位识别与追踪方法在复杂散射环境下易受噪声和非均一性地质条件的影响,该文提出一种基于动态搜索中心的层位自动追踪算法。该算法引入高斯加权预测机制实现历史趋势与当前信号间的平衡,并采用多特征融合决策函数增强噪声环境下的追踪鲁棒性。模拟实验结果表明,当搜索半径l = 20、历史窗口n = 20 时,算法在浅层(<140 ns)层位识别误差小于2%;针对深层(>170 ns)信号衰减问题,引入边缘方向权重可将追踪误差降低30%以上。将所提算法应用于嫦娥四号实测数据,实现了测月雷达剖面层位的自动拾取,所得分层结果与前人研究高度吻合。算法在数值模拟与任务实测穿透雷达数据中均表现优异,能够准确识别不同介质与复杂形态下的真实层位,抑制噪声并保持路径平滑。综上,该文提出的算法实现了低人工依赖、高鲁棒性与高精度的层位自动追踪,对精确识别未来嫦娥7号月球任务与火星浅表层雷达数据中的地下结构,具有重要参考价值。
月球浅表层结构是理解月球地质演化、物质组成及空间风化过程的重要窗口。随着嫦娥工程等国内外探月任务获得大量雷达数据,月壤层状结构与物性特征的精细刻画成为月球科学研究的重点与难点之一。鉴于现有雷达层位识别与追踪方法在复杂散射环境下易受噪声和非均一性地质条件的影响,该文提出一种基于动态搜索中心的层位自动追踪算法。该算法引入高斯加权预测机制实现历史趋势与当前信号间的平衡,并采用多特征融合决策函数增强噪声环境下的追踪鲁棒性。模拟实验结果表明,当搜索半径l = 20、历史窗口n = 20 时,算法在浅层(<140 ns)层位识别误差小于2%;针对深层(>170 ns)信号衰减问题,引入边缘方向权重可将追踪误差降低30%以上。将所提算法应用于嫦娥四号实测数据,实现了测月雷达剖面层位的自动拾取,所得分层结果与前人研究高度吻合。算法在数值模拟与任务实测穿透雷达数据中均表现优异,能够准确识别不同介质与复杂形态下的真实层位,抑制噪声并保持路径平滑。综上,该文提出的算法实现了低人工依赖、高鲁棒性与高精度的层位自动追踪,对精确识别未来嫦娥7号月球任务与火星浅表层雷达数据中的地下结构,具有重要参考价值。 月球浅表层结构是理解月球地质演化、物质组成及空间风化过程的重要窗口。随着嫦娥工程等国内外探月任务获得大量雷达数据,月壤层状结构与物性特征的精细刻画成为月球科学研究的重点与难点之一。鉴于现有雷达层位识别与追踪方法在复杂散射环境下易受噪声和非均一性地质条件的影响,该文提出一种基于动态搜索中心的层位自动追踪算法。该算法引入高斯加权预测机制实现历史趋势与当前信号间的平衡,并采用多特征融合决策函数增强噪声环境下的追踪鲁棒性。模拟实验结果表明,当搜索半径l = 20、历史窗口n = 20 时,算法在浅层(<140 ns)层位识别误差小于2%;针对深层(>170 ns)信号衰减问题,引入边缘方向权重可将追踪误差降低30%以上。将所提算法应用于嫦娥四号实测数据,实现了测月雷达剖面层位的自动拾取,所得分层结果与前人研究高度吻合。算法在数值模拟与任务实测穿透雷达数据中均表现优异,能够准确识别不同介质与复杂形态下的真实层位,抑制噪声并保持路径平滑。综上,该文提出的算法实现了低人工依赖、高鲁棒性与高精度的层位自动追踪,对精确识别未来嫦娥7号月球任务与火星浅表层雷达数据中的地下结构,具有重要参考价值。
2026, 15(3): 844-859.
摘要:
火山时期由流动熔岩冷却凝固形成的月球熔岩管,因其坚硬外壳能够为管内提供稳定、安全的内部环境,被视为未来月球基地建立的理想地点之一。然而熔岩管埋藏地下数百米至数公里,难以直接探测。目前主要依赖雷达与重力异常探测技术,但轨道雷达探测的分辨率不足以分辨相似形态的地下结构,原位探地雷达存在探测范围有限、易受到近场干扰等问题。重力异常探测则难以精准识别南北走向或亚公里级规模的熔岩管。天窗是识别熔岩管的关键标志,可通过光学影像和红外辐射探测热异常进行识别。但光学影像受光照条件制约,难以完整获取天窗的三维几何结构;红外辐射数据受探测深度与分辨率限制(320 m×160 m),难以捕捉深层热异常及约束坑底物质成分。针对天窗探测方法的技术难点,该文探讨了被动微波探测天窗热异常的可行性,利用其穿透性强、对介电性质敏感的优势,能够深入探测次表层热特征并有效约束坑底物质成分。然而,现有被动微波遥感数据在分辨率(公里级)上难以满足对百米级天窗热异常的精准探测。如何提升微波对百米级天窗的识别能力成为当前技术亟须突破的瓶颈之一。 火山时期由流动熔岩冷却凝固形成的月球熔岩管,因其坚硬外壳能够为管内提供稳定、安全的内部环境,被视为未来月球基地建立的理想地点之一。然而熔岩管埋藏地下数百米至数公里,难以直接探测。目前主要依赖雷达与重力异常探测技术,但轨道雷达探测的分辨率不足以分辨相似形态的地下结构,原位探地雷达存在探测范围有限、易受到近场干扰等问题。重力异常探测则难以精准识别南北走向或亚公里级规模的熔岩管。天窗是识别熔岩管的关键标志,可通过光学影像和红外辐射探测热异常进行识别。但光学影像受光照条件制约,难以完整获取天窗的三维几何结构;红外辐射数据受探测深度与分辨率限制(320 m×160 m),难以捕捉深层热异常及约束坑底物质成分。针对天窗探测方法的技术难点,该文探讨了被动微波探测天窗热异常的可行性,利用其穿透性强、对介电性质敏感的优势,能够深入探测次表层热特征并有效约束坑底物质成分。然而,现有被动微波遥感数据在分辨率(公里级)上难以满足对百米级天窗热异常的精准探测。如何提升微波对百米级天窗的识别能力成为当前技术亟须突破的瓶颈之一。
火山时期由流动熔岩冷却凝固形成的月球熔岩管,因其坚硬外壳能够为管内提供稳定、安全的内部环境,被视为未来月球基地建立的理想地点之一。然而熔岩管埋藏地下数百米至数公里,难以直接探测。目前主要依赖雷达与重力异常探测技术,但轨道雷达探测的分辨率不足以分辨相似形态的地下结构,原位探地雷达存在探测范围有限、易受到近场干扰等问题。重力异常探测则难以精准识别南北走向或亚公里级规模的熔岩管。天窗是识别熔岩管的关键标志,可通过光学影像和红外辐射探测热异常进行识别。但光学影像受光照条件制约,难以完整获取天窗的三维几何结构;红外辐射数据受探测深度与分辨率限制(320 m×160 m),难以捕捉深层热异常及约束坑底物质成分。针对天窗探测方法的技术难点,该文探讨了被动微波探测天窗热异常的可行性,利用其穿透性强、对介电性质敏感的优势,能够深入探测次表层热特征并有效约束坑底物质成分。然而,现有被动微波遥感数据在分辨率(公里级)上难以满足对百米级天窗热异常的精准探测。如何提升微波对百米级天窗的识别能力成为当前技术亟须突破的瓶颈之一。 火山时期由流动熔岩冷却凝固形成的月球熔岩管,因其坚硬外壳能够为管内提供稳定、安全的内部环境,被视为未来月球基地建立的理想地点之一。然而熔岩管埋藏地下数百米至数公里,难以直接探测。目前主要依赖雷达与重力异常探测技术,但轨道雷达探测的分辨率不足以分辨相似形态的地下结构,原位探地雷达存在探测范围有限、易受到近场干扰等问题。重力异常探测则难以精准识别南北走向或亚公里级规模的熔岩管。天窗是识别熔岩管的关键标志,可通过光学影像和红外辐射探测热异常进行识别。但光学影像受光照条件制约,难以完整获取天窗的三维几何结构;红外辐射数据受探测深度与分辨率限制(320 m×160 m),难以捕捉深层热异常及约束坑底物质成分。针对天窗探测方法的技术难点,该文探讨了被动微波探测天窗热异常的可行性,利用其穿透性强、对介电性质敏感的优势,能够深入探测次表层热特征并有效约束坑底物质成分。然而,现有被动微波遥感数据在分辨率(公里级)上难以满足对百米级天窗热异常的精准探测。如何提升微波对百米级天窗的识别能力成为当前技术亟须突破的瓶颈之一。
2026, 15(3): 860-875.
摘要:
低仰角目标波达方向(DOA)估计是米波雷达与全息凝视雷达中的关键问题,其估计误差直接影响目标的测高精度。传统波束空间方法通过构建波束形成器,将高维阵元空间数据映射至低维波束空间以降低计算复杂度。然而,该类方法的有损映射会造成部分目标信息丢失,使目标仰角估计精度显著低于阵元空间方法。为解决这一问题,该文提出了一种低仰角目标高精度波束空间DOA估计方法。首先,推导了阵元空间与波束空间中DOA估计的克拉美罗界(CRB),并分析了两者相等所需满足的充分条件。由于该条件在实际应用中难以严格满足,该文进一步提出一种基于近似条件的波束形成器设计方法。该方法在降低数据维度的同时,最大限度保留目标的有效信息。最后,基于最大似然准则实现了目标仰角的精确估计。仿真与实测结果表明,所提方法在显著降低处理数据维度的同时,能够在低仰角观测区域内保持与阵元空间方法相近的估计精度,并优于现有波束空间算法。 低仰角目标波达方向(DOA)估计是米波雷达与全息凝视雷达中的关键问题,其估计误差直接影响目标的测高精度。传统波束空间方法通过构建波束形成器,将高维阵元空间数据映射至低维波束空间以降低计算复杂度。然而,该类方法的有损映射会造成部分目标信息丢失,使目标仰角估计精度显著低于阵元空间方法。为解决这一问题,该文提出了一种低仰角目标高精度波束空间DOA估计方法。首先,推导了阵元空间与波束空间中DOA估计的克拉美罗界(CRB),并分析了两者相等所需满足的充分条件。由于该条件在实际应用中难以严格满足,该文进一步提出一种基于近似条件的波束形成器设计方法。该方法在降低数据维度的同时,最大限度保留目标的有效信息。最后,基于最大似然准则实现了目标仰角的精确估计。仿真与实测结果表明,所提方法在显著降低处理数据维度的同时,能够在低仰角观测区域内保持与阵元空间方法相近的估计精度,并优于现有波束空间算法。
低仰角目标波达方向(DOA)估计是米波雷达与全息凝视雷达中的关键问题,其估计误差直接影响目标的测高精度。传统波束空间方法通过构建波束形成器,将高维阵元空间数据映射至低维波束空间以降低计算复杂度。然而,该类方法的有损映射会造成部分目标信息丢失,使目标仰角估计精度显著低于阵元空间方法。为解决这一问题,该文提出了一种低仰角目标高精度波束空间DOA估计方法。首先,推导了阵元空间与波束空间中DOA估计的克拉美罗界(CRB),并分析了两者相等所需满足的充分条件。由于该条件在实际应用中难以严格满足,该文进一步提出一种基于近似条件的波束形成器设计方法。该方法在降低数据维度的同时,最大限度保留目标的有效信息。最后,基于最大似然准则实现了目标仰角的精确估计。仿真与实测结果表明,所提方法在显著降低处理数据维度的同时,能够在低仰角观测区域内保持与阵元空间方法相近的估计精度,并优于现有波束空间算法。 低仰角目标波达方向(DOA)估计是米波雷达与全息凝视雷达中的关键问题,其估计误差直接影响目标的测高精度。传统波束空间方法通过构建波束形成器,将高维阵元空间数据映射至低维波束空间以降低计算复杂度。然而,该类方法的有损映射会造成部分目标信息丢失,使目标仰角估计精度显著低于阵元空间方法。为解决这一问题,该文提出了一种低仰角目标高精度波束空间DOA估计方法。首先,推导了阵元空间与波束空间中DOA估计的克拉美罗界(CRB),并分析了两者相等所需满足的充分条件。由于该条件在实际应用中难以严格满足,该文进一步提出一种基于近似条件的波束形成器设计方法。该方法在降低数据维度的同时,最大限度保留目标的有效信息。最后,基于最大似然准则实现了目标仰角的精确估计。仿真与实测结果表明,所提方法在显著降低处理数据维度的同时,能够在低仰角观测区域内保持与阵元空间方法相近的估计精度,并优于现有波束空间算法。
2026, 15(3): 876-890.
摘要:
非合作双基地雷达凭借其抗隐身、抗干扰等特性,在民用与军用领域具有重要应用价值。然而在实际应用中,不可控雷达辐射源及复杂地理环境导致参考信号中不可避免地混入多径干扰与噪声污染,致使参考信号与回波信号互相关处理检测性能显著劣化于理想最优匹配滤波器,并产生固定虚假目标,成为制约非合作双基地雷达实战应用的瓶颈问题。该文针对该问题展开系统性研究:首先分析了参考通道存在多径和噪声时的互相关结果,定量分析了参考通道中多径强度和噪声功率与检测概率的映射关系。其次针对线性调频信号,提出了一种基于去斜解调的参考通道多径抑制算法,该算法利用线性调频信号特性,将不同时延的多径分量转化为显著的频率偏移,相同多径分量相较于现有主流分数阶傅里叶变化产生更大频移效果,能以显著降低滤波器阶数实现相当的抑制效果,得益于更彻底的信号分离度,相较于常规算法该算法在整体上能更有效地提升目标检测概率。在强多径淹没直达波的实际外场试验场景下,实测数据处理结果验证了所提方法在消除虚假目标、修正距离偏移和提升目标检测概率方面的有效性。 非合作双基地雷达凭借其抗隐身、抗干扰等特性,在民用与军用领域具有重要应用价值。然而在实际应用中,不可控雷达辐射源及复杂地理环境导致参考信号中不可避免地混入多径干扰与噪声污染,致使参考信号与回波信号互相关处理检测性能显著劣化于理想最优匹配滤波器,并产生固定虚假目标,成为制约非合作双基地雷达实战应用的瓶颈问题。该文针对该问题展开系统性研究:首先分析了参考通道存在多径和噪声时的互相关结果,定量分析了参考通道中多径强度和噪声功率与检测概率的映射关系。其次针对线性调频信号,提出了一种基于去斜解调的参考通道多径抑制算法,该算法利用线性调频信号特性,将不同时延的多径分量转化为显著的频率偏移,相同多径分量相较于现有主流分数阶傅里叶变化产生更大频移效果,能以显著降低滤波器阶数实现相当的抑制效果,得益于更彻底的信号分离度,相较于常规算法该算法在整体上能更有效地提升目标检测概率。在强多径淹没直达波的实际外场试验场景下,实测数据处理结果验证了所提方法在消除虚假目标、修正距离偏移和提升目标检测概率方面的有效性。
非合作双基地雷达凭借其抗隐身、抗干扰等特性,在民用与军用领域具有重要应用价值。然而在实际应用中,不可控雷达辐射源及复杂地理环境导致参考信号中不可避免地混入多径干扰与噪声污染,致使参考信号与回波信号互相关处理检测性能显著劣化于理想最优匹配滤波器,并产生固定虚假目标,成为制约非合作双基地雷达实战应用的瓶颈问题。该文针对该问题展开系统性研究:首先分析了参考通道存在多径和噪声时的互相关结果,定量分析了参考通道中多径强度和噪声功率与检测概率的映射关系。其次针对线性调频信号,提出了一种基于去斜解调的参考通道多径抑制算法,该算法利用线性调频信号特性,将不同时延的多径分量转化为显著的频率偏移,相同多径分量相较于现有主流分数阶傅里叶变化产生更大频移效果,能以显著降低滤波器阶数实现相当的抑制效果,得益于更彻底的信号分离度,相较于常规算法该算法在整体上能更有效地提升目标检测概率。在强多径淹没直达波的实际外场试验场景下,实测数据处理结果验证了所提方法在消除虚假目标、修正距离偏移和提升目标检测概率方面的有效性。 非合作双基地雷达凭借其抗隐身、抗干扰等特性,在民用与军用领域具有重要应用价值。然而在实际应用中,不可控雷达辐射源及复杂地理环境导致参考信号中不可避免地混入多径干扰与噪声污染,致使参考信号与回波信号互相关处理检测性能显著劣化于理想最优匹配滤波器,并产生固定虚假目标,成为制约非合作双基地雷达实战应用的瓶颈问题。该文针对该问题展开系统性研究:首先分析了参考通道存在多径和噪声时的互相关结果,定量分析了参考通道中多径强度和噪声功率与检测概率的映射关系。其次针对线性调频信号,提出了一种基于去斜解调的参考通道多径抑制算法,该算法利用线性调频信号特性,将不同时延的多径分量转化为显著的频率偏移,相同多径分量相较于现有主流分数阶傅里叶变化产生更大频移效果,能以显著降低滤波器阶数实现相当的抑制效果,得益于更彻底的信号分离度,相较于常规算法该算法在整体上能更有效地提升目标检测概率。在强多径淹没直达波的实际外场试验场景下,实测数据处理结果验证了所提方法在消除虚假目标、修正距离偏移和提升目标检测概率方面的有效性。
2026, 15(3): 891-908.
摘要:
空时自适应处理(STAP)是机载雷达地/海杂波抑制和运动目标检测的关键技术。然而,在距离模糊条件下,机载双基地雷达所面临的杂波非平稳性会破坏训练样本的独立同分布假设,导致传统STAP方法性能显著下降。针对该问题,该文首先分析了基于常规波束形成的解模糊方法中存在的主瓣增益损失与旁瓣抑制之间的固有矛盾;继而提出一种基于阻塞矩阵级联自适应波束形成的距离模糊杂波分离方法,虽在一定程度上提升了性能,但因引入噪声畸变而存在局限性。为克服上述方法的不足,该文进一步提出一种基于波束图重构的距离模糊杂波抑制方法。在主瓣杂波估计和子阵处理的基础上,该方法通过构建包含波束保形约束与旁瓣控制项的优化问题,直接设计空域滤波器权值,从而在分离不同模糊距离杂波的同时,有效兼顾主瓣目标增益与低旁瓣性能。随后,对分离后的杂波进行角度-多普勒补偿,并利用子阵级多普勒三通道联合处理空时自适应处理(3DT-STAP)完成最终抑制。仿真结果表明,与典型方法相比,该文所提方法能够更有效地分离不同模糊距离区间的杂波,主瓣凹口宽度显著收窄,且输出信杂噪比损失控制在3 dB以内,显著提升了距离模糊场景下的杂波抑制性能与目标检测能力。 空时自适应处理(STAP)是机载雷达地/海杂波抑制和运动目标检测的关键技术。然而,在距离模糊条件下,机载双基地雷达所面临的杂波非平稳性会破坏训练样本的独立同分布假设,导致传统STAP方法性能显著下降。针对该问题,该文首先分析了基于常规波束形成的解模糊方法中存在的主瓣增益损失与旁瓣抑制之间的固有矛盾;继而提出一种基于阻塞矩阵级联自适应波束形成的距离模糊杂波分离方法,虽在一定程度上提升了性能,但因引入噪声畸变而存在局限性。为克服上述方法的不足,该文进一步提出一种基于波束图重构的距离模糊杂波抑制方法。在主瓣杂波估计和子阵处理的基础上,该方法通过构建包含波束保形约束与旁瓣控制项的优化问题,直接设计空域滤波器权值,从而在分离不同模糊距离杂波的同时,有效兼顾主瓣目标增益与低旁瓣性能。随后,对分离后的杂波进行角度-多普勒补偿,并利用子阵级多普勒三通道联合处理空时自适应处理(3DT-STAP)完成最终抑制。仿真结果表明,与典型方法相比,该文所提方法能够更有效地分离不同模糊距离区间的杂波,主瓣凹口宽度显著收窄,且输出信杂噪比损失控制在3 dB以内,显著提升了距离模糊场景下的杂波抑制性能与目标检测能力。
空时自适应处理(STAP)是机载雷达地/海杂波抑制和运动目标检测的关键技术。然而,在距离模糊条件下,机载双基地雷达所面临的杂波非平稳性会破坏训练样本的独立同分布假设,导致传统STAP方法性能显著下降。针对该问题,该文首先分析了基于常规波束形成的解模糊方法中存在的主瓣增益损失与旁瓣抑制之间的固有矛盾;继而提出一种基于阻塞矩阵级联自适应波束形成的距离模糊杂波分离方法,虽在一定程度上提升了性能,但因引入噪声畸变而存在局限性。为克服上述方法的不足,该文进一步提出一种基于波束图重构的距离模糊杂波抑制方法。在主瓣杂波估计和子阵处理的基础上,该方法通过构建包含波束保形约束与旁瓣控制项的优化问题,直接设计空域滤波器权值,从而在分离不同模糊距离杂波的同时,有效兼顾主瓣目标增益与低旁瓣性能。随后,对分离后的杂波进行角度-多普勒补偿,并利用子阵级多普勒三通道联合处理空时自适应处理(3DT-STAP)完成最终抑制。仿真结果表明,与典型方法相比,该文所提方法能够更有效地分离不同模糊距离区间的杂波,主瓣凹口宽度显著收窄,且输出信杂噪比损失控制在3 dB以内,显著提升了距离模糊场景下的杂波抑制性能与目标检测能力。 空时自适应处理(STAP)是机载雷达地/海杂波抑制和运动目标检测的关键技术。然而,在距离模糊条件下,机载双基地雷达所面临的杂波非平稳性会破坏训练样本的独立同分布假设,导致传统STAP方法性能显著下降。针对该问题,该文首先分析了基于常规波束形成的解模糊方法中存在的主瓣增益损失与旁瓣抑制之间的固有矛盾;继而提出一种基于阻塞矩阵级联自适应波束形成的距离模糊杂波分离方法,虽在一定程度上提升了性能,但因引入噪声畸变而存在局限性。为克服上述方法的不足,该文进一步提出一种基于波束图重构的距离模糊杂波抑制方法。在主瓣杂波估计和子阵处理的基础上,该方法通过构建包含波束保形约束与旁瓣控制项的优化问题,直接设计空域滤波器权值,从而在分离不同模糊距离杂波的同时,有效兼顾主瓣目标增益与低旁瓣性能。随后,对分离后的杂波进行角度-多普勒补偿,并利用子阵级多普勒三通道联合处理空时自适应处理(3DT-STAP)完成最终抑制。仿真结果表明,与典型方法相比,该文所提方法能够更有效地分离不同模糊距离区间的杂波,主瓣凹口宽度显著收窄,且输出信杂噪比损失控制在3 dB以内,显著提升了距离模糊场景下的杂波抑制性能与目标检测能力。
2026, 15(3): 909-918.
摘要:
脉冲多普勒雷达具备全天候工作能力,可通过距离-多普勒(RD)图像同时获取目标的距离与速度信息。在近垂直飞行场景下,RD图的几何结构中蕴含飞行平台的高度、速度及俯仰角等关键运动参数,但这些参数在RD域中呈现明显耦合,传统信号处理方法在复杂地形和近垂直入射条件下难以实现有效解耦。近年来,深度学习在运动信息感知领域展现出显著优势,但多任务学习在该场景下仍难以同时满足实时性与高精度要求。为此,该文提出一种新型的网络结构——RDMFNet,通过共享编码器与并行解码器实现多表征信息融合,并采用两阶段渐进式训练策略,以提高参数估计的精度。实验表明,RDMFNet在高度、速度及俯仰角估计上的误差分别降低至14.447 m, 4.635 m/s和0.755°,展现了其在高精度实时感知中的优势。 脉冲多普勒雷达具备全天候工作能力,可通过距离-多普勒(RD)图像同时获取目标的距离与速度信息。在近垂直飞行场景下,RD图的几何结构中蕴含飞行平台的高度、速度及俯仰角等关键运动参数,但这些参数在RD域中呈现明显耦合,传统信号处理方法在复杂地形和近垂直入射条件下难以实现有效解耦。近年来,深度学习在运动信息感知领域展现出显著优势,但多任务学习在该场景下仍难以同时满足实时性与高精度要求。为此,该文提出一种新型的网络结构——RDMFNet,通过共享编码器与并行解码器实现多表征信息融合,并采用两阶段渐进式训练策略,以提高参数估计的精度。实验表明,RDMFNet在高度、速度及俯仰角估计上的误差分别降低至14.447 m, 4.635 m/s和0.755°,展现了其在高精度实时感知中的优势。
脉冲多普勒雷达具备全天候工作能力,可通过距离-多普勒(RD)图像同时获取目标的距离与速度信息。在近垂直飞行场景下,RD图的几何结构中蕴含飞行平台的高度、速度及俯仰角等关键运动参数,但这些参数在RD域中呈现明显耦合,传统信号处理方法在复杂地形和近垂直入射条件下难以实现有效解耦。近年来,深度学习在运动信息感知领域展现出显著优势,但多任务学习在该场景下仍难以同时满足实时性与高精度要求。为此,该文提出一种新型的网络结构——RDMFNet,通过共享编码器与并行解码器实现多表征信息融合,并采用两阶段渐进式训练策略,以提高参数估计的精度。实验表明,RDMFNet在高度、速度及俯仰角估计上的误差分别降低至14.447 m, 4.635 m/s和0.755°,展现了其在高精度实时感知中的优势。 脉冲多普勒雷达具备全天候工作能力,可通过距离-多普勒(RD)图像同时获取目标的距离与速度信息。在近垂直飞行场景下,RD图的几何结构中蕴含飞行平台的高度、速度及俯仰角等关键运动参数,但这些参数在RD域中呈现明显耦合,传统信号处理方法在复杂地形和近垂直入射条件下难以实现有效解耦。近年来,深度学习在运动信息感知领域展现出显著优势,但多任务学习在该场景下仍难以同时满足实时性与高精度要求。为此,该文提出一种新型的网络结构——RDMFNet,通过共享编码器与并行解码器实现多表征信息融合,并采用两阶段渐进式训练策略,以提高参数估计的精度。实验表明,RDMFNet在高度、速度及俯仰角估计上的误差分别降低至14.447 m, 4.635 m/s和0.755°,展现了其在高精度实时感知中的优势。
2026, 15(3): 919-928.
摘要:
基于合成孔径的无源定位方法具有高的定位精度,但对多个发射线性调频信号的雷达辐射源,由于难以分辨多个在时域和频域均混叠的信号,这会引起信号的相位重叠,导致其定位性能显著下降。针对这个问题,该文提出了一种基于时频参数估计的单星多雷达辐射源合成孔径无源定位方法。首先,构建了多个发射线性调频信号的雷达辐射源信号模型,采用短时傅里叶变换(STFT)与DBSCAN联合估计多个雷达辐射源信号的时频参数,通过STFT结合粗估计与精估计的搜索方式实现方位调频率的快速估计,最终通过距离和方位两维聚焦实现多个雷达辐射源的准确定位。在此基础上,推导了该文所提方法的克拉美罗下界(CRLB)。实验结果表明:与改进实值空时子空间数据融合的直接定位法相比,所提方法在信噪比–10 dB下定位精度提高了约10 km;与基于CLEAN的合成孔径多源定位方法相比,所提方法运算时间缩短一半。 基于合成孔径的无源定位方法具有高的定位精度,但对多个发射线性调频信号的雷达辐射源,由于难以分辨多个在时域和频域均混叠的信号,这会引起信号的相位重叠,导致其定位性能显著下降。针对这个问题,该文提出了一种基于时频参数估计的单星多雷达辐射源合成孔径无源定位方法。首先,构建了多个发射线性调频信号的雷达辐射源信号模型,采用短时傅里叶变换(STFT)与DBSCAN联合估计多个雷达辐射源信号的时频参数,通过STFT结合粗估计与精估计的搜索方式实现方位调频率的快速估计,最终通过距离和方位两维聚焦实现多个雷达辐射源的准确定位。在此基础上,推导了该文所提方法的克拉美罗下界(CRLB)。实验结果表明:与改进实值空时子空间数据融合的直接定位法相比,所提方法在信噪比–10 dB下定位精度提高了约10 km;与基于CLEAN的合成孔径多源定位方法相比,所提方法运算时间缩短一半。
基于合成孔径的无源定位方法具有高的定位精度,但对多个发射线性调频信号的雷达辐射源,由于难以分辨多个在时域和频域均混叠的信号,这会引起信号的相位重叠,导致其定位性能显著下降。针对这个问题,该文提出了一种基于时频参数估计的单星多雷达辐射源合成孔径无源定位方法。首先,构建了多个发射线性调频信号的雷达辐射源信号模型,采用短时傅里叶变换(STFT)与DBSCAN联合估计多个雷达辐射源信号的时频参数,通过STFT结合粗估计与精估计的搜索方式实现方位调频率的快速估计,最终通过距离和方位两维聚焦实现多个雷达辐射源的准确定位。在此基础上,推导了该文所提方法的克拉美罗下界(CRLB)。实验结果表明:与改进实值空时子空间数据融合的直接定位法相比,所提方法在信噪比–10 dB下定位精度提高了约10 km;与基于CLEAN的合成孔径多源定位方法相比,所提方法运算时间缩短一半。 基于合成孔径的无源定位方法具有高的定位精度,但对多个发射线性调频信号的雷达辐射源,由于难以分辨多个在时域和频域均混叠的信号,这会引起信号的相位重叠,导致其定位性能显著下降。针对这个问题,该文提出了一种基于时频参数估计的单星多雷达辐射源合成孔径无源定位方法。首先,构建了多个发射线性调频信号的雷达辐射源信号模型,采用短时傅里叶变换(STFT)与DBSCAN联合估计多个雷达辐射源信号的时频参数,通过STFT结合粗估计与精估计的搜索方式实现方位调频率的快速估计,最终通过距离和方位两维聚焦实现多个雷达辐射源的准确定位。在此基础上,推导了该文所提方法的克拉美罗下界(CRLB)。实验结果表明:与改进实值空时子空间数据融合的直接定位法相比,所提方法在信噪比–10 dB下定位精度提高了约10 km;与基于CLEAN的合成孔径多源定位方法相比,所提方法运算时间缩短一半。
2026, 15(3): 929-943.
摘要:
在对运动辐射源定位方面,传统无源定位方法如波达方向(DOA)定位常常依赖较长时间的观测滤波,定位效率低下。而现有基于合成孔径的定位方法大多针对静止辐射源,难以实现对运动辐射源的高精度定位。针对此问题,该文分别针对单/双站定位体制提出了基于合成孔径的运动辐射源快速定位与速度估计方法。该方法通过建立辐射源瞬时斜距模型,解析定位参数(位置、速度)与成像参数的映射关系:单站定位场景下,将传统2阶斜距模型扩展至3阶,通过引入3次调频率补充自由度,实现位置与速度的同步估计;双站定位场景下,利用额外观测站新增两个成像参数,提升定位的快速性与准确性。针对定位方程存在的多解问题,该文分别提出单/双站真实解判定准则,并给出双站定位满足唯一性求解的初始化策略。该文进一步分析了不同因素对单站和双站定位精度的影响,并对所提单/双站无源定位模型进行了性能对比,仿真实验验证了所提算法的有效性。 在对运动辐射源定位方面,传统无源定位方法如波达方向(DOA)定位常常依赖较长时间的观测滤波,定位效率低下。而现有基于合成孔径的定位方法大多针对静止辐射源,难以实现对运动辐射源的高精度定位。针对此问题,该文分别针对单/双站定位体制提出了基于合成孔径的运动辐射源快速定位与速度估计方法。该方法通过建立辐射源瞬时斜距模型,解析定位参数(位置、速度)与成像参数的映射关系:单站定位场景下,将传统2阶斜距模型扩展至3阶,通过引入3次调频率补充自由度,实现位置与速度的同步估计;双站定位场景下,利用额外观测站新增两个成像参数,提升定位的快速性与准确性。针对定位方程存在的多解问题,该文分别提出单/双站真实解判定准则,并给出双站定位满足唯一性求解的初始化策略。该文进一步分析了不同因素对单站和双站定位精度的影响,并对所提单/双站无源定位模型进行了性能对比,仿真实验验证了所提算法的有效性。
在对运动辐射源定位方面,传统无源定位方法如波达方向(DOA)定位常常依赖较长时间的观测滤波,定位效率低下。而现有基于合成孔径的定位方法大多针对静止辐射源,难以实现对运动辐射源的高精度定位。针对此问题,该文分别针对单/双站定位体制提出了基于合成孔径的运动辐射源快速定位与速度估计方法。该方法通过建立辐射源瞬时斜距模型,解析定位参数(位置、速度)与成像参数的映射关系:单站定位场景下,将传统2阶斜距模型扩展至3阶,通过引入3次调频率补充自由度,实现位置与速度的同步估计;双站定位场景下,利用额外观测站新增两个成像参数,提升定位的快速性与准确性。针对定位方程存在的多解问题,该文分别提出单/双站真实解判定准则,并给出双站定位满足唯一性求解的初始化策略。该文进一步分析了不同因素对单站和双站定位精度的影响,并对所提单/双站无源定位模型进行了性能对比,仿真实验验证了所提算法的有效性。 在对运动辐射源定位方面,传统无源定位方法如波达方向(DOA)定位常常依赖较长时间的观测滤波,定位效率低下。而现有基于合成孔径的定位方法大多针对静止辐射源,难以实现对运动辐射源的高精度定位。针对此问题,该文分别针对单/双站定位体制提出了基于合成孔径的运动辐射源快速定位与速度估计方法。该方法通过建立辐射源瞬时斜距模型,解析定位参数(位置、速度)与成像参数的映射关系:单站定位场景下,将传统2阶斜距模型扩展至3阶,通过引入3次调频率补充自由度,实现位置与速度的同步估计;双站定位场景下,利用额外观测站新增两个成像参数,提升定位的快速性与准确性。针对定位方程存在的多解问题,该文分别提出单/双站真实解判定准则,并给出双站定位满足唯一性求解的初始化策略。该文进一步分析了不同因素对单站和双站定位精度的影响,并对所提单/双站无源定位模型进行了性能对比,仿真实验验证了所提算法的有效性。
2026, 15(3): 944-963.
摘要:
特定辐射源个体识别依赖设备发射信号的“射频指纹”微弱差异识别辐射源所属个体身份属性,是支撑无线安全、频谱管控和态势感知的重要基石。随着无线场景的多样化与动态化,单一域(源域与目标域分布相同)下训练的深度学习模型往往在跨接收机、跨时间等真实环境中性能急剧下降,目前缺乏关于该方面全面、细致的综述。基于此,该文首先对跨场景类型进行分类,然后系统归纳总结主流算法框架及代表性方法,着重剖析每类方法的核心思想与关键技术,并总结了主要开源跨场景数据集,最后指出当前研究的瓶颈与未来可能方向,旨在推动复杂电磁环境下的辐射源个体识别理论和方法研究的新发展。 特定辐射源个体识别依赖设备发射信号的“射频指纹”微弱差异识别辐射源所属个体身份属性,是支撑无线安全、频谱管控和态势感知的重要基石。随着无线场景的多样化与动态化,单一域(源域与目标域分布相同)下训练的深度学习模型往往在跨接收机、跨时间等真实环境中性能急剧下降,目前缺乏关于该方面全面、细致的综述。基于此,该文首先对跨场景类型进行分类,然后系统归纳总结主流算法框架及代表性方法,着重剖析每类方法的核心思想与关键技术,并总结了主要开源跨场景数据集,最后指出当前研究的瓶颈与未来可能方向,旨在推动复杂电磁环境下的辐射源个体识别理论和方法研究的新发展。
特定辐射源个体识别依赖设备发射信号的“射频指纹”微弱差异识别辐射源所属个体身份属性,是支撑无线安全、频谱管控和态势感知的重要基石。随着无线场景的多样化与动态化,单一域(源域与目标域分布相同)下训练的深度学习模型往往在跨接收机、跨时间等真实环境中性能急剧下降,目前缺乏关于该方面全面、细致的综述。基于此,该文首先对跨场景类型进行分类,然后系统归纳总结主流算法框架及代表性方法,着重剖析每类方法的核心思想与关键技术,并总结了主要开源跨场景数据集,最后指出当前研究的瓶颈与未来可能方向,旨在推动复杂电磁环境下的辐射源个体识别理论和方法研究的新发展。 特定辐射源个体识别依赖设备发射信号的“射频指纹”微弱差异识别辐射源所属个体身份属性,是支撑无线安全、频谱管控和态势感知的重要基石。随着无线场景的多样化与动态化,单一域(源域与目标域分布相同)下训练的深度学习模型往往在跨接收机、跨时间等真实环境中性能急剧下降,目前缺乏关于该方面全面、细致的综述。基于此,该文首先对跨场景类型进行分类,然后系统归纳总结主流算法框架及代表性方法,着重剖析每类方法的核心思想与关键技术,并总结了主要开源跨场景数据集,最后指出当前研究的瓶颈与未来可能方向,旨在推动复杂电磁环境下的辐射源个体识别理论和方法研究的新发展。
2026, 15(3): 964-982.
摘要:
星载混合极化合成孔径雷达(HP-SAR)作为一种兼顾丰富极化信息获取与高性能成像的体制,具有系统复杂度低、数据获取成本小等优势,已成为多维度微波成像遥感的热点方向。陆地探测一号(LT-1)是中国首颗具备星载混合极化成像能力的雷达卫星,同时也是国际上首颗实现多通道混合极化成像雷达体制的卫星。该研究基于LT-1卫星混合极化图像,构建并系统阐释了星载HP-SAR评估与分析数据集(HEAD-1.0),填补了高质量开源HP数据集的空白,旨在为混合极化图像质量的定量评估、HP-SAR技术的发展及下一代卫星任务设计提供数据保障,尤其支持陆地、海洋与深空等领域的新观测技术发展。该数据集涵盖3部分:(1)LT-1 SAR图像,包含30景混合极化与16景全极化图像,覆盖面积约64000 km2;(2)辅助数据,包括6幅光学遥感图像,以及与SAR图像覆盖区域一致的数字高程模型数据;(3)标注数据,包括28个有源/无源定标器、约17 km2地物分类与23个多边形/线形类行星场景的标注。基于HEAD-1.0,该文初步开展了混合极化SAR定标、混合极化/全极化地物分类能力对比及类行星地貌混合极化特征分析等相关工作的定性与定量研究。后续将通过协同多平台、融合多波段、多角度和多时相的成像数据,进一步构建国际先进的极化SAR遥感基准数据库,重点支撑行星表面与次表层探测、多源遥感数据智能融合、SAR图像智能解译算法等关键技术的创新研究。
星载混合极化合成孔径雷达(HP-SAR)作为一种兼顾丰富极化信息获取与高性能成像的体制,具有系统复杂度低、数据获取成本小等优势,已成为多维度微波成像遥感的热点方向。陆地探测一号(LT-1)是中国首颗具备星载混合极化成像能力的雷达卫星,同时也是国际上首颗实现多通道混合极化成像雷达体制的卫星。该研究基于LT-1卫星混合极化图像,构建并系统阐释了星载HP-SAR评估与分析数据集(HEAD-1.0),填补了高质量开源HP数据集的空白,旨在为混合极化图像质量的定量评估、HP-SAR技术的发展及下一代卫星任务设计提供数据保障,尤其支持陆地、海洋与深空等领域的新观测技术发展。该数据集涵盖3部分:(1)LT-1 SAR图像,包含30景混合极化与16景全极化图像,覆盖面积约64000 km2;(2)辅助数据,包括6幅光学遥感图像,以及与SAR图像覆盖区域一致的数字高程模型数据;(3)标注数据,包括28个有源/无源定标器、约17 km2地物分类与23个多边形/线形类行星场景的标注。基于HEAD-1.0,该文初步开展了混合极化SAR定标、混合极化/全极化地物分类能力对比及类行星地貌混合极化特征分析等相关工作的定性与定量研究。后续将通过协同多平台、融合多波段、多角度和多时相的成像数据,进一步构建国际先进的极化SAR遥感基准数据库,重点支撑行星表面与次表层探测、多源遥感数据智能融合、SAR图像智能解译算法等关键技术的创新研究。
星载混合极化合成孔径雷达(HP-SAR)作为一种兼顾丰富极化信息获取与高性能成像的体制,具有系统复杂度低、数据获取成本小等优势,已成为多维度微波成像遥感的热点方向。陆地探测一号(LT-1)是中国首颗具备星载混合极化成像能力的雷达卫星,同时也是国际上首颗实现多通道混合极化成像雷达体制的卫星。该研究基于LT-1卫星混合极化图像,构建并系统阐释了星载HP-SAR评估与分析数据集(HEAD-1.0),填补了高质量开源HP数据集的空白,旨在为混合极化图像质量的定量评估、HP-SAR技术的发展及下一代卫星任务设计提供数据保障,尤其支持陆地、海洋与深空等领域的新观测技术发展。该数据集涵盖3部分:(1)LT-1 SAR图像,包含30景混合极化与16景全极化图像,覆盖面积约
2026, 15(3): 983-995.
摘要:
合成孔径雷达(SAR)和可见光是地球观测领域中两类关键的遥感传感器,其影像匹配在图像融合、协同解译与高精度定位等任务中具有广泛应用。随着对地观测数据的迅猛增长,SAR-光学跨模态影像匹配的重要性日益凸显,相关研究也取得了显著进展。特别是基于深度学习的方法,凭借其在跨模态特征表达与高层语义提取方面的优势,展现出卓越的匹配精度与环境适应能力。然而,现有公开数据集多局限于小尺寸图像块,缺乏涵盖真实大尺度场景的完整影像对,难以全面评估匹配算法在实际遥感场景中的性能,同时也制约了深度学习模型的训练与泛化能力提升。针对上述问题,该文构建并公开发布了OSDataset2.0,一个面向SAR-光学影像匹配任务的大规模基准数据集。该数据集包含两部分:局部训练数据集与全幅场景测试集,局部训练数据集提供覆盖阿根廷、澳大利亚、波兰、德国、俄罗斯、法国、卡塔尔、马来西亚、美国、日本、土耳其、新加坡、印度、中国14个国家的6476块512×512像素的配准图像块,全幅场景测试集则提供一对光学与SAR整景影像。团队为整景影像提供了利用成像机理一致性原则提取出的高精度均匀分布的真值数据,并配套通用评估代码,支持对任意匹配算法进行配准精度的量化分析。为进一步验证数据集的有效性与挑战性,该文在OSDataset2.0上系统评估了11种具有代表性的SAR-光学影像匹配方法,涵盖了传统特征匹配与主流深度学习模型。实验结果表明,该数据集不仅能够有效支撑算法性能对比,还可为后续研究提供可靠的训练资源与统一的评估基准。 合成孔径雷达(SAR)和可见光是地球观测领域中两类关键的遥感传感器,其影像匹配在图像融合、协同解译与高精度定位等任务中具有广泛应用。随着对地观测数据的迅猛增长,SAR-光学跨模态影像匹配的重要性日益凸显,相关研究也取得了显著进展。特别是基于深度学习的方法,凭借其在跨模态特征表达与高层语义提取方面的优势,展现出卓越的匹配精度与环境适应能力。然而,现有公开数据集多局限于小尺寸图像块,缺乏涵盖真实大尺度场景的完整影像对,难以全面评估匹配算法在实际遥感场景中的性能,同时也制约了深度学习模型的训练与泛化能力提升。针对上述问题,该文构建并公开发布了OSDataset2.0,一个面向SAR-光学影像匹配任务的大规模基准数据集。该数据集包含两部分:局部训练数据集与全幅场景测试集,局部训练数据集提供覆盖阿根廷、澳大利亚、波兰、德国、俄罗斯、法国、卡塔尔、马来西亚、美国、日本、土耳其、新加坡、印度、中国14个国家的6476块512×512像素的配准图像块,全幅场景测试集则提供一对光学与SAR整景影像。团队为整景影像提供了利用成像机理一致性原则提取出的高精度均匀分布的真值数据,并配套通用评估代码,支持对任意匹配算法进行配准精度的量化分析。为进一步验证数据集的有效性与挑战性,该文在OSDataset2.0上系统评估了11种具有代表性的SAR-光学影像匹配方法,涵盖了传统特征匹配与主流深度学习模型。实验结果表明,该数据集不仅能够有效支撑算法性能对比,还可为后续研究提供可靠的训练资源与统一的评估基准。
合成孔径雷达(SAR)和可见光是地球观测领域中两类关键的遥感传感器,其影像匹配在图像融合、协同解译与高精度定位等任务中具有广泛应用。随着对地观测数据的迅猛增长,SAR-光学跨模态影像匹配的重要性日益凸显,相关研究也取得了显著进展。特别是基于深度学习的方法,凭借其在跨模态特征表达与高层语义提取方面的优势,展现出卓越的匹配精度与环境适应能力。然而,现有公开数据集多局限于小尺寸图像块,缺乏涵盖真实大尺度场景的完整影像对,难以全面评估匹配算法在实际遥感场景中的性能,同时也制约了深度学习模型的训练与泛化能力提升。针对上述问题,该文构建并公开发布了OSDataset2.0,一个面向SAR-光学影像匹配任务的大规模基准数据集。该数据集包含两部分:局部训练数据集与全幅场景测试集,局部训练数据集提供覆盖阿根廷、澳大利亚、波兰、德国、俄罗斯、法国、卡塔尔、马来西亚、美国、日本、土耳其、新加坡、印度、中国14个国家的6476块512×512像素的配准图像块,全幅场景测试集则提供一对光学与SAR整景影像。团队为整景影像提供了利用成像机理一致性原则提取出的高精度均匀分布的真值数据,并配套通用评估代码,支持对任意匹配算法进行配准精度的量化分析。为进一步验证数据集的有效性与挑战性,该文在OSDataset2.0上系统评估了11种具有代表性的SAR-光学影像匹配方法,涵盖了传统特征匹配与主流深度学习模型。实验结果表明,该数据集不仅能够有效支撑算法性能对比,还可为后续研究提供可靠的训练资源与统一的评估基准。 合成孔径雷达(SAR)和可见光是地球观测领域中两类关键的遥感传感器,其影像匹配在图像融合、协同解译与高精度定位等任务中具有广泛应用。随着对地观测数据的迅猛增长,SAR-光学跨模态影像匹配的重要性日益凸显,相关研究也取得了显著进展。特别是基于深度学习的方法,凭借其在跨模态特征表达与高层语义提取方面的优势,展现出卓越的匹配精度与环境适应能力。然而,现有公开数据集多局限于小尺寸图像块,缺乏涵盖真实大尺度场景的完整影像对,难以全面评估匹配算法在实际遥感场景中的性能,同时也制约了深度学习模型的训练与泛化能力提升。针对上述问题,该文构建并公开发布了OSDataset2.0,一个面向SAR-光学影像匹配任务的大规模基准数据集。该数据集包含两部分:局部训练数据集与全幅场景测试集,局部训练数据集提供覆盖阿根廷、澳大利亚、波兰、德国、俄罗斯、法国、卡塔尔、马来西亚、美国、日本、土耳其、新加坡、印度、中国14个国家的6476块512×512像素的配准图像块,全幅场景测试集则提供一对光学与SAR整景影像。团队为整景影像提供了利用成像机理一致性原则提取出的高精度均匀分布的真值数据,并配套通用评估代码,支持对任意匹配算法进行配准精度的量化分析。为进一步验证数据集的有效性与挑战性,该文在OSDataset2.0上系统评估了11种具有代表性的SAR-光学影像匹配方法,涵盖了传统特征匹配与主流深度学习模型。实验结果表明,该数据集不仅能够有效支撑算法性能对比,还可为后续研究提供可靠的训练资源与统一的评估基准。
2026, 15(3): 996-1012.
摘要:
基于海量图文数据预训练的大规模视觉语言模型(VLM)在自然图像领域表现出色,但将其迁移至合成孔径雷达(SAR)图像领域面临两大挑战:一是SAR图像高质量文本标注成本高昂,限制了SAR图文配对数据集的构建;二是SAR图像与光学自然图像在图像特征上存在显著差异,增加了跨域知识迁移难度。针对上述问题,该文提出一种面向SAR图像的视觉语言大模型知识迁移方法。首先,利用配对的SAR与光学遥感图像,借助生成式视觉语言大模型为光学遥感图像自动生成文本描述,从而以较低成本间接构建了SAR图文配对数据集。其次,设计了两阶段迁移策略,将自然图像领域向SAR图像领域的大跨度迁移进行拆解,降低单次迁移难度。最后,在SAR图像零样本场景分类、检索以及目标识别任务上进行实验验证,实验结果表明所提方法能够有效实现视觉语言大模型向SAR图像领域的知识迁移。 基于海量图文数据预训练的大规模视觉语言模型(VLM)在自然图像领域表现出色,但将其迁移至合成孔径雷达(SAR)图像领域面临两大挑战:一是SAR图像高质量文本标注成本高昂,限制了SAR图文配对数据集的构建;二是SAR图像与光学自然图像在图像特征上存在显著差异,增加了跨域知识迁移难度。针对上述问题,该文提出一种面向SAR图像的视觉语言大模型知识迁移方法。首先,利用配对的SAR与光学遥感图像,借助生成式视觉语言大模型为光学遥感图像自动生成文本描述,从而以较低成本间接构建了SAR图文配对数据集。其次,设计了两阶段迁移策略,将自然图像领域向SAR图像领域的大跨度迁移进行拆解,降低单次迁移难度。最后,在SAR图像零样本场景分类、检索以及目标识别任务上进行实验验证,实验结果表明所提方法能够有效实现视觉语言大模型向SAR图像领域的知识迁移。
基于海量图文数据预训练的大规模视觉语言模型(VLM)在自然图像领域表现出色,但将其迁移至合成孔径雷达(SAR)图像领域面临两大挑战:一是SAR图像高质量文本标注成本高昂,限制了SAR图文配对数据集的构建;二是SAR图像与光学自然图像在图像特征上存在显著差异,增加了跨域知识迁移难度。针对上述问题,该文提出一种面向SAR图像的视觉语言大模型知识迁移方法。首先,利用配对的SAR与光学遥感图像,借助生成式视觉语言大模型为光学遥感图像自动生成文本描述,从而以较低成本间接构建了SAR图文配对数据集。其次,设计了两阶段迁移策略,将自然图像领域向SAR图像领域的大跨度迁移进行拆解,降低单次迁移难度。最后,在SAR图像零样本场景分类、检索以及目标识别任务上进行实验验证,实验结果表明所提方法能够有效实现视觉语言大模型向SAR图像领域的知识迁移。 基于海量图文数据预训练的大规模视觉语言模型(VLM)在自然图像领域表现出色,但将其迁移至合成孔径雷达(SAR)图像领域面临两大挑战:一是SAR图像高质量文本标注成本高昂,限制了SAR图文配对数据集的构建;二是SAR图像与光学自然图像在图像特征上存在显著差异,增加了跨域知识迁移难度。针对上述问题,该文提出一种面向SAR图像的视觉语言大模型知识迁移方法。首先,利用配对的SAR与光学遥感图像,借助生成式视觉语言大模型为光学遥感图像自动生成文本描述,从而以较低成本间接构建了SAR图文配对数据集。其次,设计了两阶段迁移策略,将自然图像领域向SAR图像领域的大跨度迁移进行拆解,降低单次迁移难度。最后,在SAR图像零样本场景分类、检索以及目标识别任务上进行实验验证,实验结果表明所提方法能够有效实现视觉语言大模型向SAR图像领域的知识迁移。
2026, 15(3): 1013-1026.
摘要:
轻小型无人机载分布式层析合成孔径雷达(SAR)系统受限于载荷,难以搭载高精度定位定姿系统,且其飞行轨迹易受低空大气湍流影响,导致系统中存在显著的残余时变基线误差,严重降低目标三维重建精度。与飞行高度较高的常规机载重轨三维SAR系统相比,轻小型无人机载分布式层析SAR系统的飞行高度低,对时变基线误差的补偿精度要求更为苛刻。在图像信噪比较低且系统中存在较大的时变基线误差的情况下,现有时变基线估计方法难以获得稳定可靠的估计结果。针对上述问题,该文提出一种基于图像方位偏移量的两步式时变基线误差估计算法。该方法通过分块配准与曲面拟合、子孔径处理两个步骤,依次估计时变基线误差,并采用迭代策略进一步提升估计精度。基于C波段轻小型无人机载分布式层析SAR的实测数据验证结果表明,与EMSP方法相比,所提方法在多数通道上可显著降低子孔径干涉相位差分的均方根值,有效提升通道间相干性,所提方法获得的点云高程向标准差由5.16 m降低至1.33 m,建筑目标的高度重建误差优于0.5 m,验证了所提方法的有效性与优势。 轻小型无人机载分布式层析合成孔径雷达(SAR)系统受限于载荷,难以搭载高精度定位定姿系统,且其飞行轨迹易受低空大气湍流影响,导致系统中存在显著的残余时变基线误差,严重降低目标三维重建精度。与飞行高度较高的常规机载重轨三维SAR系统相比,轻小型无人机载分布式层析SAR系统的飞行高度低,对时变基线误差的补偿精度要求更为苛刻。在图像信噪比较低且系统中存在较大的时变基线误差的情况下,现有时变基线估计方法难以获得稳定可靠的估计结果。针对上述问题,该文提出一种基于图像方位偏移量的两步式时变基线误差估计算法。该方法通过分块配准与曲面拟合、子孔径处理两个步骤,依次估计时变基线误差,并采用迭代策略进一步提升估计精度。基于C波段轻小型无人机载分布式层析SAR的实测数据验证结果表明,与EMSP方法相比,所提方法在多数通道上可显著降低子孔径干涉相位差分的均方根值,有效提升通道间相干性,所提方法获得的点云高程向标准差由5.16 m降低至1.33 m,建筑目标的高度重建误差优于0.5 m,验证了所提方法的有效性与优势。
轻小型无人机载分布式层析合成孔径雷达(SAR)系统受限于载荷,难以搭载高精度定位定姿系统,且其飞行轨迹易受低空大气湍流影响,导致系统中存在显著的残余时变基线误差,严重降低目标三维重建精度。与飞行高度较高的常规机载重轨三维SAR系统相比,轻小型无人机载分布式层析SAR系统的飞行高度低,对时变基线误差的补偿精度要求更为苛刻。在图像信噪比较低且系统中存在较大的时变基线误差的情况下,现有时变基线估计方法难以获得稳定可靠的估计结果。针对上述问题,该文提出一种基于图像方位偏移量的两步式时变基线误差估计算法。该方法通过分块配准与曲面拟合、子孔径处理两个步骤,依次估计时变基线误差,并采用迭代策略进一步提升估计精度。基于C波段轻小型无人机载分布式层析SAR的实测数据验证结果表明,与EMSP方法相比,所提方法在多数通道上可显著降低子孔径干涉相位差分的均方根值,有效提升通道间相干性,所提方法获得的点云高程向标准差由5.16 m降低至1.33 m,建筑目标的高度重建误差优于0.5 m,验证了所提方法的有效性与优势。 轻小型无人机载分布式层析合成孔径雷达(SAR)系统受限于载荷,难以搭载高精度定位定姿系统,且其飞行轨迹易受低空大气湍流影响,导致系统中存在显著的残余时变基线误差,严重降低目标三维重建精度。与飞行高度较高的常规机载重轨三维SAR系统相比,轻小型无人机载分布式层析SAR系统的飞行高度低,对时变基线误差的补偿精度要求更为苛刻。在图像信噪比较低且系统中存在较大的时变基线误差的情况下,现有时变基线估计方法难以获得稳定可靠的估计结果。针对上述问题,该文提出一种基于图像方位偏移量的两步式时变基线误差估计算法。该方法通过分块配准与曲面拟合、子孔径处理两个步骤,依次估计时变基线误差,并采用迭代策略进一步提升估计精度。基于C波段轻小型无人机载分布式层析SAR的实测数据验证结果表明,与EMSP方法相比,所提方法在多数通道上可显著降低子孔径干涉相位差分的均方根值,有效提升通道间相干性,所提方法获得的点云高程向标准差由5.16 m降低至1.33 m,建筑目标的高度重建误差优于0.5 m,验证了所提方法的有效性与优势。
2026, 15(3): 1027-1041.
摘要:
经典的直方图方法易受反侦察参数的欺骗干扰。针对此问题,该文提出一种对抗反侦察欺骗干扰的分选方法。通过理论推导建立兼容0~50%脉冲丢失率的骨架周期检测机制;进而联合自相关与交叠率实现骨架周期的精准识别,有效区分伪装成固定脉冲重复间隔(PRI)的干扰项,避免分选被误导;同时引入相干鉴别机制以有效应对参数相似场景,并且实现同一框架内兼容固定、参差、滑变及正弦4种PRI调制。实验表明,面对反侦察参数,直方图方法性能骤降,最大降至0,而所提方法性能最低为96.5%;同时,参数相似场景下该方法性能最低为95.31%。该方法无论反侦察参数存在与否,均可有效应对4种调制,显著提升了复杂电磁环境下的分选可靠性,对电子战系统的发展具有重要意义。 经典的直方图方法易受反侦察参数的欺骗干扰。针对此问题,该文提出一种对抗反侦察欺骗干扰的分选方法。通过理论推导建立兼容0~50%脉冲丢失率的骨架周期检测机制;进而联合自相关与交叠率实现骨架周期的精准识别,有效区分伪装成固定脉冲重复间隔(PRI)的干扰项,避免分选被误导;同时引入相干鉴别机制以有效应对参数相似场景,并且实现同一框架内兼容固定、参差、滑变及正弦4种PRI调制。实验表明,面对反侦察参数,直方图方法性能骤降,最大降至0,而所提方法性能最低为96.5%;同时,参数相似场景下该方法性能最低为95.31%。该方法无论反侦察参数存在与否,均可有效应对4种调制,显著提升了复杂电磁环境下的分选可靠性,对电子战系统的发展具有重要意义。
经典的直方图方法易受反侦察参数的欺骗干扰。针对此问题,该文提出一种对抗反侦察欺骗干扰的分选方法。通过理论推导建立兼容0~50%脉冲丢失率的骨架周期检测机制;进而联合自相关与交叠率实现骨架周期的精准识别,有效区分伪装成固定脉冲重复间隔(PRI)的干扰项,避免分选被误导;同时引入相干鉴别机制以有效应对参数相似场景,并且实现同一框架内兼容固定、参差、滑变及正弦4种PRI调制。实验表明,面对反侦察参数,直方图方法性能骤降,最大降至0,而所提方法性能最低为96.5%;同时,参数相似场景下该方法性能最低为95.31%。该方法无论反侦察参数存在与否,均可有效应对4种调制,显著提升了复杂电磁环境下的分选可靠性,对电子战系统的发展具有重要意义。 经典的直方图方法易受反侦察参数的欺骗干扰。针对此问题,该文提出一种对抗反侦察欺骗干扰的分选方法。通过理论推导建立兼容0~50%脉冲丢失率的骨架周期检测机制;进而联合自相关与交叠率实现骨架周期的精准识别,有效区分伪装成固定脉冲重复间隔(PRI)的干扰项,避免分选被误导;同时引入相干鉴别机制以有效应对参数相似场景,并且实现同一框架内兼容固定、参差、滑变及正弦4种PRI调制。实验表明,面对反侦察参数,直方图方法性能骤降,最大降至0,而所提方法性能最低为96.5%;同时,参数相似场景下该方法性能最低为95.31%。该方法无论反侦察参数存在与否,均可有效应对4种调制,显著提升了复杂电磁环境下的分选可靠性,对电子战系统的发展具有重要意义。
2026, 15(3): 1042-1058.
摘要:
合成孔径雷达(SAR)以其全天时、全天候及高分辨成像优势,在军事侦察与遥感监测等领域发挥着关键作用。然而,现代复杂电磁环境中的多样化干扰手段,严重破坏SAR回波信号特征,导致成像结果出现模糊、失真乃至目标完全不可辨识等问题。鉴于不同类型干扰在形成机理和抑制策略上的本质差异,精确的干扰鉴别成为实现有效抗干扰的核心前提。当前SAR干扰鉴别方法仍面临两大挑战:其一,在干扰信号与目标信号能量相近时,干扰特征易被目标能量掩盖,难以可靠检测与鉴别;其二,现有鉴别网络普遍复杂度过高、实时性差,难以满足实际工程应用需求。针对上述问题,该文提出一种基于轻量化网络的低干信比SAR非虚假目标类有源干扰鉴别网络。该方法创新性地引入了格型变换模块与超核感知模块。其中,格型变换模块旨在强化对干扰目标的细粒度特征提取能力,进而显著提升了低干信比条件下的干扰鉴别性能;超核感知模块则基于点目标成像特性,设计了超核卷积,该卷积在增强上下文信息捕获能力的同时,亦实现了算法的轻量化。实验部分通过多维度评估验证了方法的优越性,包括模块的有效性分析、不同模型的精度-复杂度权衡分析,以及不同干信比下的鲁棒性测试。结果表明,所提方法在低干信比条件下仍能保持较高鉴别性能,同时计算效率满足实时性需求。 合成孔径雷达(SAR)以其全天时、全天候及高分辨成像优势,在军事侦察与遥感监测等领域发挥着关键作用。然而,现代复杂电磁环境中的多样化干扰手段,严重破坏SAR回波信号特征,导致成像结果出现模糊、失真乃至目标完全不可辨识等问题。鉴于不同类型干扰在形成机理和抑制策略上的本质差异,精确的干扰鉴别成为实现有效抗干扰的核心前提。当前SAR干扰鉴别方法仍面临两大挑战:其一,在干扰信号与目标信号能量相近时,干扰特征易被目标能量掩盖,难以可靠检测与鉴别;其二,现有鉴别网络普遍复杂度过高、实时性差,难以满足实际工程应用需求。针对上述问题,该文提出一种基于轻量化网络的低干信比SAR非虚假目标类有源干扰鉴别网络。该方法创新性地引入了格型变换模块与超核感知模块。其中,格型变换模块旨在强化对干扰目标的细粒度特征提取能力,进而显著提升了低干信比条件下的干扰鉴别性能;超核感知模块则基于点目标成像特性,设计了超核卷积,该卷积在增强上下文信息捕获能力的同时,亦实现了算法的轻量化。实验部分通过多维度评估验证了方法的优越性,包括模块的有效性分析、不同模型的精度-复杂度权衡分析,以及不同干信比下的鲁棒性测试。结果表明,所提方法在低干信比条件下仍能保持较高鉴别性能,同时计算效率满足实时性需求。
合成孔径雷达(SAR)以其全天时、全天候及高分辨成像优势,在军事侦察与遥感监测等领域发挥着关键作用。然而,现代复杂电磁环境中的多样化干扰手段,严重破坏SAR回波信号特征,导致成像结果出现模糊、失真乃至目标完全不可辨识等问题。鉴于不同类型干扰在形成机理和抑制策略上的本质差异,精确的干扰鉴别成为实现有效抗干扰的核心前提。当前SAR干扰鉴别方法仍面临两大挑战:其一,在干扰信号与目标信号能量相近时,干扰特征易被目标能量掩盖,难以可靠检测与鉴别;其二,现有鉴别网络普遍复杂度过高、实时性差,难以满足实际工程应用需求。针对上述问题,该文提出一种基于轻量化网络的低干信比SAR非虚假目标类有源干扰鉴别网络。该方法创新性地引入了格型变换模块与超核感知模块。其中,格型变换模块旨在强化对干扰目标的细粒度特征提取能力,进而显著提升了低干信比条件下的干扰鉴别性能;超核感知模块则基于点目标成像特性,设计了超核卷积,该卷积在增强上下文信息捕获能力的同时,亦实现了算法的轻量化。实验部分通过多维度评估验证了方法的优越性,包括模块的有效性分析、不同模型的精度-复杂度权衡分析,以及不同干信比下的鲁棒性测试。结果表明,所提方法在低干信比条件下仍能保持较高鉴别性能,同时计算效率满足实时性需求。 合成孔径雷达(SAR)以其全天时、全天候及高分辨成像优势,在军事侦察与遥感监测等领域发挥着关键作用。然而,现代复杂电磁环境中的多样化干扰手段,严重破坏SAR回波信号特征,导致成像结果出现模糊、失真乃至目标完全不可辨识等问题。鉴于不同类型干扰在形成机理和抑制策略上的本质差异,精确的干扰鉴别成为实现有效抗干扰的核心前提。当前SAR干扰鉴别方法仍面临两大挑战:其一,在干扰信号与目标信号能量相近时,干扰特征易被目标能量掩盖,难以可靠检测与鉴别;其二,现有鉴别网络普遍复杂度过高、实时性差,难以满足实际工程应用需求。针对上述问题,该文提出一种基于轻量化网络的低干信比SAR非虚假目标类有源干扰鉴别网络。该方法创新性地引入了格型变换模块与超核感知模块。其中,格型变换模块旨在强化对干扰目标的细粒度特征提取能力,进而显著提升了低干信比条件下的干扰鉴别性能;超核感知模块则基于点目标成像特性,设计了超核卷积,该卷积在增强上下文信息捕获能力的同时,亦实现了算法的轻量化。实验部分通过多维度评估验证了方法的优越性,包括模块的有效性分析、不同模型的精度-复杂度权衡分析,以及不同干信比下的鲁棒性测试。结果表明,所提方法在低干信比条件下仍能保持较高鉴别性能,同时计算效率满足实时性需求。
2026, 15(3): 1059-1090.
摘要:
在复杂电磁环境与多目标协同探测需求的驱动下,通过自主协同技术提升雷达探测群的综合效能,已成为雷达协同探测领域的重要研究方向。国内外围绕该方向开展了广泛研究,在理论创新、技术验证与装备应用等方面取得了丰硕成果。该文首先系统梳理了雷达探测群自主协同的概念内涵与核心特征,在此基础上深入剖析了其在工程化实现与效能优化过程中面临的关键技术瓶颈;随后,围绕体系架构设计、协同感知、智能协同决策控制及自主协同演化4个维度,对近年来的代表性研究成果与技术路径进行了综述;最后,对该领域未来发展趋势进行了展望,以期为相关理论研究与工程实践提供参考。 在复杂电磁环境与多目标协同探测需求的驱动下,通过自主协同技术提升雷达探测群的综合效能,已成为雷达协同探测领域的重要研究方向。国内外围绕该方向开展了广泛研究,在理论创新、技术验证与装备应用等方面取得了丰硕成果。该文首先系统梳理了雷达探测群自主协同的概念内涵与核心特征,在此基础上深入剖析了其在工程化实现与效能优化过程中面临的关键技术瓶颈;随后,围绕体系架构设计、协同感知、智能协同决策控制及自主协同演化4个维度,对近年来的代表性研究成果与技术路径进行了综述;最后,对该领域未来发展趋势进行了展望,以期为相关理论研究与工程实践提供参考。
在复杂电磁环境与多目标协同探测需求的驱动下,通过自主协同技术提升雷达探测群的综合效能,已成为雷达协同探测领域的重要研究方向。国内外围绕该方向开展了广泛研究,在理论创新、技术验证与装备应用等方面取得了丰硕成果。该文首先系统梳理了雷达探测群自主协同的概念内涵与核心特征,在此基础上深入剖析了其在工程化实现与效能优化过程中面临的关键技术瓶颈;随后,围绕体系架构设计、协同感知、智能协同决策控制及自主协同演化4个维度,对近年来的代表性研究成果与技术路径进行了综述;最后,对该领域未来发展趋势进行了展望,以期为相关理论研究与工程实践提供参考。 在复杂电磁环境与多目标协同探测需求的驱动下,通过自主协同技术提升雷达探测群的综合效能,已成为雷达协同探测领域的重要研究方向。国内外围绕该方向开展了广泛研究,在理论创新、技术验证与装备应用等方面取得了丰硕成果。该文首先系统梳理了雷达探测群自主协同的概念内涵与核心特征,在此基础上深入剖析了其在工程化实现与效能优化过程中面临的关键技术瓶颈;随后,围绕体系架构设计、协同感知、智能协同决策控制及自主协同演化4个维度,对近年来的代表性研究成果与技术路径进行了综述;最后,对该领域未来发展趋势进行了展望,以期为相关理论研究与工程实践提供参考。
2026, 15(3): 1091-1105.
摘要:
阵元-脉冲编码(EPC-MIMO)雷达通过在发射阵元和脉冲间引入相位编码,可实现主瓣欺骗干扰抑制,但仍然无法应对主瓣压制干扰的威胁。对此,该文在EPC-MIMO雷达中加入极化调制,研究了极化阵元-脉冲编码(PEPC-MIMO)雷达体制下的主瓣压制干扰抑制方法。具体而言,基于主值成分追踪(SPCP)分解框架,利用压制干扰在空间-极化联合域的低秩特性,将主瓣压制干扰抑制问题转化为一个“低秩+稀疏”模型的优化问题。随后,利用L-BFGS-AO算法进行迭代求解,实现目标回波和主瓣压制干扰的精准分离。进一步地,提出了一种基于稀疏重构的PEPC-MIMO雷达参数估计方法用于估计目标回波信号的发射角度、接收角度以及目标距离模糊区,从而构造最优的波束形成权矢量对各通道信号进行加权求和。仿真实验验证了所提方法在无先验知识前提下抑制主瓣压制干扰方面的有效性。 阵元-脉冲编码(EPC-MIMO)雷达通过在发射阵元和脉冲间引入相位编码,可实现主瓣欺骗干扰抑制,但仍然无法应对主瓣压制干扰的威胁。对此,该文在EPC-MIMO雷达中加入极化调制,研究了极化阵元-脉冲编码(PEPC-MIMO)雷达体制下的主瓣压制干扰抑制方法。具体而言,基于主值成分追踪(SPCP)分解框架,利用压制干扰在空间-极化联合域的低秩特性,将主瓣压制干扰抑制问题转化为一个“低秩+稀疏”模型的优化问题。随后,利用L-BFGS-AO算法进行迭代求解,实现目标回波和主瓣压制干扰的精准分离。进一步地,提出了一种基于稀疏重构的PEPC-MIMO雷达参数估计方法用于估计目标回波信号的发射角度、接收角度以及目标距离模糊区,从而构造最优的波束形成权矢量对各通道信号进行加权求和。仿真实验验证了所提方法在无先验知识前提下抑制主瓣压制干扰方面的有效性。
阵元-脉冲编码(EPC-MIMO)雷达通过在发射阵元和脉冲间引入相位编码,可实现主瓣欺骗干扰抑制,但仍然无法应对主瓣压制干扰的威胁。对此,该文在EPC-MIMO雷达中加入极化调制,研究了极化阵元-脉冲编码(PEPC-MIMO)雷达体制下的主瓣压制干扰抑制方法。具体而言,基于主值成分追踪(SPCP)分解框架,利用压制干扰在空间-极化联合域的低秩特性,将主瓣压制干扰抑制问题转化为一个“低秩+稀疏”模型的优化问题。随后,利用L-BFGS-AO算法进行迭代求解,实现目标回波和主瓣压制干扰的精准分离。进一步地,提出了一种基于稀疏重构的PEPC-MIMO雷达参数估计方法用于估计目标回波信号的发射角度、接收角度以及目标距离模糊区,从而构造最优的波束形成权矢量对各通道信号进行加权求和。仿真实验验证了所提方法在无先验知识前提下抑制主瓣压制干扰方面的有效性。 阵元-脉冲编码(EPC-MIMO)雷达通过在发射阵元和脉冲间引入相位编码,可实现主瓣欺骗干扰抑制,但仍然无法应对主瓣压制干扰的威胁。对此,该文在EPC-MIMO雷达中加入极化调制,研究了极化阵元-脉冲编码(PEPC-MIMO)雷达体制下的主瓣压制干扰抑制方法。具体而言,基于主值成分追踪(SPCP)分解框架,利用压制干扰在空间-极化联合域的低秩特性,将主瓣压制干扰抑制问题转化为一个“低秩+稀疏”模型的优化问题。随后,利用L-BFGS-AO算法进行迭代求解,实现目标回波和主瓣压制干扰的精准分离。进一步地,提出了一种基于稀疏重构的PEPC-MIMO雷达参数估计方法用于估计目标回波信号的发射角度、接收角度以及目标距离模糊区,从而构造最优的波束形成权矢量对各通道信号进行加权求和。仿真实验验证了所提方法在无先验知识前提下抑制主瓣压制干扰方面的有效性。
2026, 15(3): 1106-1123.
摘要:
针对无人机集群对组网雷达实施航迹欺骗过程中因平台故障、损毁等导致生成虚假航迹中断的问题,提出面向航迹欺骗的无人机集群任务分配与飞行路径联合博弈优化算法。首先,基于去中心化的集群协作机制,构建针对组网雷达的无人机集群航迹欺骗合作博弈模型。在此基础上,根据组网雷达同源检验准则,以最大化无人机集群航迹欺骗博弈效用函数为优化目标,以满足集群动力学性能与任务分配限制为约束条件,建立无人机集群航迹欺骗博弈优化模型,并通过严格势博弈理论证明纳什均衡解的存在性与收敛性。针对上述非凸、非线性混合整数优化问题,采用基于分布式联盟博弈和遗传算法的迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在平台故障、损毁等情况下,对无人机集群欺骗干扰任务和飞行路径进行联合重规划,提升针对组网雷达生成虚假航迹的连续性和航迹欺骗效果。 针对无人机集群对组网雷达实施航迹欺骗过程中因平台故障、损毁等导致生成虚假航迹中断的问题,提出面向航迹欺骗的无人机集群任务分配与飞行路径联合博弈优化算法。首先,基于去中心化的集群协作机制,构建针对组网雷达的无人机集群航迹欺骗合作博弈模型。在此基础上,根据组网雷达同源检验准则,以最大化无人机集群航迹欺骗博弈效用函数为优化目标,以满足集群动力学性能与任务分配限制为约束条件,建立无人机集群航迹欺骗博弈优化模型,并通过严格势博弈理论证明纳什均衡解的存在性与收敛性。针对上述非凸、非线性混合整数优化问题,采用基于分布式联盟博弈和遗传算法的迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在平台故障、损毁等情况下,对无人机集群欺骗干扰任务和飞行路径进行联合重规划,提升针对组网雷达生成虚假航迹的连续性和航迹欺骗效果。
针对无人机集群对组网雷达实施航迹欺骗过程中因平台故障、损毁等导致生成虚假航迹中断的问题,提出面向航迹欺骗的无人机集群任务分配与飞行路径联合博弈优化算法。首先,基于去中心化的集群协作机制,构建针对组网雷达的无人机集群航迹欺骗合作博弈模型。在此基础上,根据组网雷达同源检验准则,以最大化无人机集群航迹欺骗博弈效用函数为优化目标,以满足集群动力学性能与任务分配限制为约束条件,建立无人机集群航迹欺骗博弈优化模型,并通过严格势博弈理论证明纳什均衡解的存在性与收敛性。针对上述非凸、非线性混合整数优化问题,采用基于分布式联盟博弈和遗传算法的迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在平台故障、损毁等情况下,对无人机集群欺骗干扰任务和飞行路径进行联合重规划,提升针对组网雷达生成虚假航迹的连续性和航迹欺骗效果。 针对无人机集群对组网雷达实施航迹欺骗过程中因平台故障、损毁等导致生成虚假航迹中断的问题,提出面向航迹欺骗的无人机集群任务分配与飞行路径联合博弈优化算法。首先,基于去中心化的集群协作机制,构建针对组网雷达的无人机集群航迹欺骗合作博弈模型。在此基础上,根据组网雷达同源检验准则,以最大化无人机集群航迹欺骗博弈效用函数为优化目标,以满足集群动力学性能与任务分配限制为约束条件,建立无人机集群航迹欺骗博弈优化模型,并通过严格势博弈理论证明纳什均衡解的存在性与收敛性。针对上述非凸、非线性混合整数优化问题,采用基于分布式联盟博弈和遗传算法的迭代算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在平台故障、损毁等情况下,对无人机集群欺骗干扰任务和飞行路径进行联合重规划,提升针对组网雷达生成虚假航迹的连续性和航迹欺骗效果。
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