認(rèn)知雷達(dá)，揭開(kāi)其智能化的神秘面紗

雷達(dá)作為一種全天候、全天時(shí)的遠(yuǎn)程傳感器，通過(guò)與環(huán)境、目標(biāo)相互作用來(lái)獲取目標(biāo)信息，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)且不易受粉塵、天氣、煙霧等因素影響的特點(diǎn)。

當(dāng)前，面對(duì)復(fù)雜的電子戰(zhàn)環(huán)境和民用探測(cè)設(shè)備的快速發(fā)展，傳統(tǒng)雷達(dá)固定的工作模式和不變的發(fā)射波形很難取得滿意的性能和效果，是雷達(dá)進(jìn)一步發(fā)展所必須解決的問(wèn)題。在整體能量、時(shí)間、頻譜等資源有限的情況下，根據(jù)目標(biāo)、環(huán)境變化合理分配并有效利用這些資源是下一代雷達(dá)發(fā)展必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。認(rèn)知雷達(dá)可根據(jù)目標(biāo)和外部環(huán)境特性智能地選擇發(fā)射信號(hào)和工作方式，將有限資源最優(yōu)分配，被認(rèn)為是未來(lái)雷達(dá)發(fā)展的重要方向之一。

走進(jìn)認(rèn)知雷達(dá)，就必須先了解認(rèn)知雷達(dá)的起源和工作原理。2006年，加拿大Simon Haykin教授在一個(gè)學(xué)術(shù)研討會(huì)上首次提出認(rèn)知雷達(dá)概念，是參考模仿蝙蝠回聲定位的生物探測(cè)機(jī)制發(fā)展而來(lái)，指出它是新一代雷達(dá)系統(tǒng)的重要標(biāo)志。認(rèn)知雷達(dá)獨(dú)具特色的一點(diǎn)是它的接收端與發(fā)射端間具備“目標(biāo)、環(huán)境反饋系統(tǒng)”，改變了傳統(tǒng)雷達(dá)發(fā)射波形始終單一、環(huán)境自適應(yīng)調(diào)節(jié)差的缺點(diǎn)。“目標(biāo)、環(huán)境反饋系統(tǒng)”采集分析雷達(dá)回波和環(huán)境信息（如能見(jiàn)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(yàn)知識(shí)（包括地形、非合作目標(biāo)特性等），持續(xù)對(duì)目標(biāo)的有無(wú)進(jìn)行判斷，如果數(shù)據(jù)量極大，引入深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，不斷優(yōu)化雜波和目標(biāo)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(jì)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(biāo)，如此循環(huán)不停地重復(fù)，達(dá)到認(rèn)知雷達(dá)智能探測(cè)目標(biāo)的最終目的。

當(dāng)前，認(rèn)知雷達(dá)還處于研究階段，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用發(fā)展前景。盡管認(rèn)知雷達(dá)創(chuàng)新性的參考了仿生學(xué)相關(guān)原理，但是還需在自適應(yīng)學(xué)習(xí)、雜波抑制、波形優(yōu)化設(shè)計(jì)、目標(biāo)及環(huán)境庫(kù)上投入更大的研究?；谡J(rèn)知雷達(dá)的智能化背景，未來(lái)認(rèn)知雷達(dá)將會(huì)朝向“網(wǎng)絡(luò)化”、“模塊化”的方向發(fā)展，“網(wǎng)絡(luò)化”將會(huì)產(chǎn)生多站間的協(xié)同感知，“模塊化”將會(huì)輔助提升認(rèn)知雷達(dá)往機(jī)動(dòng)性和靈活性，最終大幅度提升雷達(dá)探測(cè)能力。

（本文由空軍指揮學(xué)院教授徐邦年進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)）