雷達作為一種全天候、全天時的遠程傳感器，通過與環(huán)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(jù)目標、環(huán)境變化合理分配并有效利用這些資源，是下一代雷達發(fā)展必須面對的挑戰(zhàn)。“認知雷達”可根據(jù)目標和外部環(huán)境特性，智能地選擇發(fā)射信號和工作方式，并將有限資源最優(yōu)分配，被認為是未來雷達發(fā)展的重要方向之一。

2006年，加拿大教授Simon Haykin在一個學術(shù)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(fā)展而來。認知雷達的接收端與發(fā)射端間具備“目標、環(huán)境反饋系統(tǒng)”，改變了傳統(tǒng)雷達發(fā)射波形始終單一、環(huán)境自適應調(diào)節(jié)差的缺點。

具體而言，目標、環(huán)境反饋系統(tǒng)采集分析雷達回波和環(huán)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(huán)境信息以及先驗知識(包括地形、非合作目標特性等)，持續(xù)對目標的有無進行判斷，如果數(shù)據(jù)量極大，則引入深度學習和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對雷達數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，不斷優(yōu)化雜波和目標的模型;最后，接收端將這些信息反饋給發(fā)射端，發(fā)射端再根據(jù)統(tǒng)計處理后的信息，智能化調(diào)整發(fā)射波參數(shù)(如波形形狀、波形頻率等)，再次照射環(huán)境目標，如此循環(huán)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(chuàng)新性的參考了仿生學相關(guān)原理，但是還需在自適應學習、雜波抑制、波形優(yōu)化設(shè)計、目標及環(huán)境庫等方面投入更多的研究。基于認知雷達的智能化背景，未來認知雷達將會朝向網(wǎng)絡化、模塊化的方向發(fā)展，最終大幅度提升雷達探測能力。

本文由空軍指揮學院教授徐邦年進行科學性把關(guān)。

標簽： 雷達