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虚拟波束四阶累积量DOA估计方法

系统工程与电子技术 2022年第7期44卷 2134-2142页

作者：刘甲磊马佳智施龙飞国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

为满足复杂干扰场景和阵列误差因素影响下雷达微弱目标信号精确测向需求,提出一种基于均匀线阵构建虚拟波束,替代阵列接收信号进行四阶累积量(fourth-order cumulant,FOC)波达方向(direction of arrival,DOA)估计的算法。该算法包括两... 详细信息

为满足复杂干扰场景和阵列误差因素影响下雷达微弱目标信号精确测向需求,提出一种基于均匀线阵构建虚拟波束,替代阵列接收信号进行四阶累积量(fourth-order cumulant,FOC)波达方向(direction of arrival,DOA)估计的算法。该算法包括两个关键步骤:一是利用阵列接收信号特征分解的方法,对信号主信息分量进行提取,并以构建的虚拟波束为输入,计算FOC矩阵;二是针对主分量虚拟波束波瓣外的起伏,利用高斯窗修正波束方向图的方法,进一步提升空间谱函数的估计精度。仿真结果表明,该方法在存在阵列误差的非理想因素下,对复杂电磁干扰场景下的目标信号DOA估计精度较现有FOC方法提高150%以上,尤其对于场内同时存在多个非等功率源信号时,所提方法对低信噪比目标DOA估计精度提升效果优势明显,对复杂干扰环境下DOA估计精度更高、适应性更强。

关键词：波达方向估计阵列误差四阶累积量虚拟波束高斯分布窗非等功率源

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红外多传感器多目标跟踪与分配技术研究

红外多传感器多目标跟踪与分配技术研究

作者：刘甲磊国防科技大学

学位级别：硕士

作为现代传感器系统的核心关键技术,多平台信息融合与目标跟踪技术在航空航天、战略预警、定位与空天监测、公共安防等军民领域已广泛应用。伴随着高速实时信息处理和多目标跟踪技术的发展,世界有影响力的大国都越来越重视用于防御作战... 详细信息

作为现代传感器系统的核心关键技术,多平台信息融合与目标跟踪技术在航空航天、战略预警、定位与空天监测、公共安防等军民领域已广泛应用。伴随着高速实时信息处理和多目标跟踪技术的发展,世界有影响力的大国都越来越重视用于防御作战的战略预警与监视系统的研制,本文以多传感器平台多目标监测打击为研究对象,开展空域内目标跟踪与分配技术研究。第二章建立了多目标作战系统总体信息处理框架。在对来袭多目标监测打击的情境下,分析了系统多平台协同模式及作战任务。根据系统约束（成本、稳定性、可操作性等）以及外部环境（自然环境、人为对抗环境）,以“狼群”作战方案为基础,建立了多平台多目标的“主从混合式”信息处理系统框架。提出并分析了该系统结构下三个亟待解决的关键技术。第三章研究了多平台多目标信息配准与关联技术。在介绍分析多平台间空间信息配准和传感器间目标关联技术的基础上,提出了一种基于偏差映射聚类（Bias Mapping Cluster,BMC）的目标关联方法。仿真结果表明,与基于关联代价矩阵的方法相比,该方法能有效利用目标观测的空间拓扑特征,关联正确率更高,并对虚假目标和目标失配等情形具有更强的适应性。第四章研究了基于RFS的多目标跟踪技术。针对2D像平面跟踪问题,分别利用PHD、MeMBer、LMB滤波器进行了多目标跟踪的仿真,并基于跟踪轨迹、OSPA距离、运行时间等性能指标对算法进行了评估。并开展了3D场景下多目标空间位置的LMB滤波研究,仿真结果表明基于RFS的多目标状态估计对实际多目标监测与跟踪场景有较好的应用价值。第五章研究了多目标分配优化技术。针对多平台多目标分配问题,建立了动态决策的二级目标分配机制,分别进行了视场分区下初始预分配及基于态势评估的打击再分配策略。针对再分配策略,提出了一种基于胞元获胜抑制（Cell win suppression,CWS）的分配优化方法,建立平台和目标仿真场景测试算法性能,并与匈牙利法和遗传算法等其它数学优化方法进行比较,仿真结果表明该算法在仿真效率和对于重点目标的分配打击上更具有优势。

关键词：目标打击多传感器信息融合目标关联多目标跟踪目标分配

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基于深度Q学习的组网雷达闪烁探测调度方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：林志康施龙飞刘甲磊马佳智国防科技大学电子科学学院

组网雷达闪烁探测体制可以提高雷达的协同探测性能和生存率，选择合适的雷达协同探测开机并限制单部雷达的开机暴露时间适应不断变化的环境威胁是个亟待解决的问题。本文提出了一种基于深度Q学习(Deep Q-learning， DQL)强化学习算法的... 详细信息

组网雷达闪烁探测体制可以提高雷达的协同探测性能和生存率，选择合适的雷达协同探测开机并限制单部雷达的开机暴露时间适应不断变化的环境威胁是个亟待解决的问题。本文提出了一种基于深度Q学习(Deep Q-learning， DQL)强化学习算法的限制单部雷达开机时间的组网雷达闪烁探测调度方法。首先建立空中干扰机对组网雷达的威胁度模型和雷达对空中干扰机的组网雷达瞬时探测模型，然后提出了威胁度、组网瞬时探测概率强化学习奖励函数，最后利用提出的DQL算法求取组网雷达最佳闪烁开机决策调度方案。仿真结果表明，所提DQL调度方法平均效益率均优于随机调度、人工蜂群调度、双深度神经网络调度方法，且调度响应耗时较少。

关键词：组网雷达闪烁探测强化学习深度Q学习双深度神经网络

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一种离散谱掩护信号波形设计与生成方法

雷达学报（中英文） 2023年第6期12卷 1275-1289页

作者：唐江澜刘甲磊马佳智施龙飞关一夫国防科技大学电子科学学院CEMEE国家重点实验室长沙410073

射频掩护是最早的雷达主动抗干扰措施之一,其通过在雷达脉冲信号之前发射不同频率的掩护脉冲来诱导敌方干扰机,实现抗干扰。近年来,随着抗干扰需求更加迫切,射频掩护技术进一步发展,最具代表性的是采用非连续谱信号作为掩护信号,但掩护... 详细信息

射频掩护是最早的雷达主动抗干扰措施之一,其通过在雷达脉冲信号之前发射不同频率的掩护脉冲来诱导敌方干扰机,实现抗干扰。近年来,随着抗干扰需求更加迫切,射频掩护技术进一步发展,最具代表性的是采用非连续谱信号作为掩护信号,但掩护信号的能量利用率仍存在提升空间。针对此问题,该文在非连续谱掩护信号基础上提出了一种离散谱掩护信号,建立了恒模和频谱幅度联合约束下的波形设计优化问题,通过交替向量乘子法以及频谱塑形算法求解,生成频谱离散、能量聚集的掩护信号。仿真结果表明,在能量和带宽相同的情况下,离散谱掩护信号相比于非连续谱掩护信号具有更高的频谱幅度,提升5~12 dB;在能量相同,频谱幅度接近的情况下,离散谱掩护信号能覆盖更大的频谱范围,实现了更好的抗干扰掩护效果。

关键词：射频掩护非连续谱信号抗干扰波形设计交替向量乘子法(ADMM)

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通信化雷达信息分段波形设计与处理

雷达科学与技术 2023年第1期21卷 97-104,118页

作者：王漻鲲施龙飞刘甲磊关一夫国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

通过在发射信号中嵌入发射站位置、发射时刻等辅助信息,通信化雷达能够实现无通信链路情况下双基地探测能力,广泛适用于分布式探测场景。通信化雷达应用于机载平台常需使用中高重频信号,占空比的约束使得通信化雷达无法在一个脉冲内嵌... 详细信息

通过在发射信号中嵌入发射站位置、发射时刻等辅助信息,通信化雷达能够实现无通信链路情况下双基地探测能力,广泛适用于分布式探测场景。通信化雷达应用于机载平台常需使用中高重频信号,占空比的约束使得通信化雷达无法在一个脉冲内嵌入完整的通信信息。针对该问题,本文提出了将辅助信息分段嵌入到脉冲串的信息分段波形设计方法,设计了“两层匹配+两次积累”的信号处理方案,对比分析了该波形的误码率和输出信噪比,验证了该波形在中、高重频场景下的适用性。

关键词：分布式探测通信化雷达波形设计信息分段

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基于偏差映射聚类的目标关联方法

现代防御技术 2019年第3期47卷 106-112页

作者：刘甲磊石志广张焱国防科技大学ATR重点实验室

多传感器目标关联是确定不同传感器系统观测的若干信号是否来源于同一目标,它是现代多传感器系统中的一个重要问题。传统的关联方法通过计算不同观测间的关联代价,通过求解代价矩阵最优解来获得关联匹配,但是容易受到环境和传感器性能... 详细信息

多传感器目标关联是确定不同传感器系统观测的若干信号是否来源于同一目标,它是现代多传感器系统中的一个重要问题。传统的关联方法通过计算不同观测间的关联代价,通过求解代价矩阵最优解来获得关联匹配,但是容易受到环境和传感器性能的影响。提出了一种基于偏差映射聚类(bias mapping cluster,BMC)的目标关联方法,通过对多个传感器间观测目标偏差映射点进行聚类,搜索局部密度最大的映射点集作为传感器间的目标关联结果,走出了利用数学方法求解全局最优解的传统模式。相较其他传感器间目标关联方法,仿真结果表明该方法能有效利用目标观测的空间散布特性,关联正确率更高,并对虚假目标和目标失配等情况具有更强的适应性。

关键词：多传感器目标关联空间偏差特性峰值聚类目标失配

人工智能时代高校教师角色认同困境及突破路径

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黑龙江高教研究 2025年第2期 102-108页

作者：李佳谭英磊哈尔滨工业大学上海民航职业技术学院

随着教育技术的飞速发展，智慧教育的普及为教学带来了诸多便利，但致使部分高校教师感到自身传统角色价值受到挑战，产生了角色认同迷茫，主要表现为智能赋能引领高校教师角色朝着多元化方向演变、技术依赖导致高校教师角色定位趋于模... 详细信息

随着教育技术的飞速发展，智慧教育的普及为教学带来了诸多便利，但致使部分高校教师感到自身传统角色价值受到挑战，产生了角色认同迷茫，主要表现为智能赋能引领高校教师角色朝着多元化方向演变、技术依赖导致高校教师角色定位趋于模糊、多重期待影响高校教师角色塑造，其根源在于高校教师教育观念滞后导致角色目标价值不清、技术整合挑战致使角色智能素养欠缺、评价体系滞后造成角色转变动力不足。高校教师正身处一个由智慧赋能、技术依赖、多重期待共同编织的角色认同困境中，亟须通过自我反思、专业成长、外部支持等途径，重新定位角色价值，明确职责边界，实现个人与职业的和谐发展。

关键词：人工智能高校教师角色认同

基于GeoSOM网络的生态修复分区——以黄河流域山西段为例

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干旱区研究 2025年

作者：李豪张蕾梁晓磊刘庚太原师范学院经济与管理学院汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室太原师范学院地理科学学院

生态修复是落实我国生态文明建设的重大工程，划定分区单元是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件与重要基础，对制定差异化修复措施具有重要理论与指导意义。以黄河流域山西段为例，引入GeoSOM地理自组织特征映射算法对研究区... 详细信息

生态修复是落实我国生态文明建设的重大工程，划定分区单元是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件与重要基础，对制定差异化修复措施具有重要理论与指导意义。以黄河流域山西段为例，引入GeoSOM地理自组织特征映射算法对研究区基于栅格格网单元进行生态修复空间聚类，根据Dunn对聚类有效性进行评价并筛选最优方案，最后结合支持向量机进行生态修复分区界线识别，划定生态修复分区。结果表明：GeoSOM网络空间聚类后进行Dunn指数评价把研究区分为4大类，每一类中指标呈现明显的空间分异特征；支持向量机根据聚类结果识别出10个生态修复分区，并对每个分区提出生态修复策略。对传统SOM网络只强调专题属性的特点进行改进，采用的GeoSOM算法进行聚类可同时对专题属性与空间属性进行相似性度量，更符合空间聚类的特点，为生态修复分区方法提供了新的参考。

关键词： GeoSOM网络生态修复分区黄河流域山西段边界识别

海南新村港和黎安港海草床大型底栖生物的群落结构比较

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热带海洋学报 2025年

作者：何晨王佳宁周林滨柯志新刘炜炜刘甲星王军星谭烨辉陈志云中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室南海海洋生物标本馆广东省应用海洋生物学重点实验室中国科学院大学惠州市自然资源局惠州市海洋技术中心

基于2015—2016年海南新村港和2017—2018年黎安港两地海草床四季大型底栖生物生态调查数据,对其群落结构进行比较。结果表明:(1)共记录两个区域海草床大型底栖生物96种,其中新村港和黎安港各50种和62种,环节动物是两地海草床的主要类群... 详细信息

基于2015—2016年海南新村港和2017—2018年黎安港两地海草床四季大型底栖生物生态调查数据,对其群落结构进行比较。结果表明:(1)共记录两个区域海草床大型底栖生物96种,其中新村港和黎安港各50种和62种,环节动物是两地海草床的主要类群;厚鳃蚕(Dasybranchus caducus)是其共有的优势种;除秋季外,新村港大型底栖生物平均栖息密度均高于黎安港,除夏季外,黎安港的生物量皆高于新村港。(2)黎安港的Shannon-Wiener多样性指数(H’),Pielou均匀度指数(J’)和Margalef丰富度指数(d)均高于新村港;黎安港的丰度/生物量曲线W值远大于新村港,后者海草床大型底栖生物群落结构比前者受到干扰更小。(3)基于群落栖息密度和生物量聚类结果都显示,约15%的相似性水平上可将两地群落分为两组,两地海草床大型底栖生物群落结构差别较大。结合上述研究和历史研究结果,两地群落差异可能是由两地的水文特征差异和渔业养殖带来的污染差异引起的。与历史数据对比显示,两地海草床保护区大型生物底栖生物群落已有所恢复,持续的保护和修复工作是有效且必要的。

关键词：海草床大型底栖动物群落结构生物多样性海南