1、引言

現(xiàn)代靶場驗證炮彈的性能時需要在靶場確定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行試驗,，試驗時發(fā)射的炮彈未立即爆炸的彈頭就稱作啞彈，戰(zhàn)爭年代發(fā)射或者投射的炮彈以及掩埋的地雷作為戰(zhàn)爭遺留的危險爆炸物都稱作啞彈,。這些啞彈的存在對人員安全,、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的啞彈或地雷探測方法,，如人工搜索,、金屬探測器等，存在效率低,、危險性高,、易受地形和植被干擾等缺點。隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,，無人機(jī)載SAR（合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)在啞彈或者地雷探測中展現(xiàn)出巨大的潛力,。這里將詳細(xì)探討無人機(jī)載SAR在啞彈或者地雷探測中的應(yīng)用。

2,、SAR的技術(shù)原理

SAR是一種主動式的對地觀測系統(tǒng),，它利用合成孔徑原理、脈沖壓縮技術(shù)和信號處理技術(shù),，獲得方位向的高分辨率,。SAR系統(tǒng)通過發(fā)射微波脈沖，并接收地面目標(biāo)反射的回波信號,，通過處理和分析這些信號,，生成高分辨率的雷達(dá)圖像。SAR的工作波長較長,，因此不易受云霧和光照條件的影響,，具有全天時、全天候的工作能力,。

合成孔徑原理是SAR技術(shù)的核心,。SAR系統(tǒng)利用雷達(dá)天線在飛行過程中的相對運動，通過記錄每個位置接收到的回波信號及其對應(yīng)的位置信息,，合成一個等效的大型虛擬孔徑,，從而提高雷達(dá)的橫向分辨率。

3,、無人機(jī)載微型SAR的系統(tǒng)構(gòu)成

無人機(jī)載微型SAR系統(tǒng)通常由無人機(jī)平臺,、SAR雷達(dá)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、存儲或者傳輸與處理系統(tǒng)等部分組成,。

（1）無人機(jī)（及其他無人飛行器）平臺：無人機(jī)作為SAR雷達(dá)系統(tǒng)的搭載飛行器，具有高度的靈活性和機(jī)動性,。無人機(jī)可以根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行飛行高度,、速度和航跡的規(guī)劃，確保SAR雷達(dá)系統(tǒng)能夠獲取高質(zhì)量的地面目標(biāo)圖像,。

（2）SAR雷達(dá)系統(tǒng)：SAR雷達(dá)系統(tǒng)是無人機(jī)載SAR系統(tǒng)的核心部分,，它負(fù)責(zé)發(fā)射微波脈沖并接收地面目標(biāo)反射的回波信號。SAR雷達(dá)系統(tǒng)通常包括發(fā)射機(jī),、接收機(jī),、天線、信號處理單元等部分,。發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)產(chǎn)生微波脈沖,，并通過天線發(fā)射到地面目標(biāo)；接收機(jī)負(fù)責(zé)接收地面目標(biāo)反射的回波信號,，并進(jìn)行放大和預(yù)處理,；天線用于發(fā)射和接收微波信號；信號處理單元則負(fù)責(zé)處理和分析接收到的回波信號,，生成高分辨率的雷達(dá)圖像,。

（3）數(shù)據(jù)傳輸與處理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)傳輸與處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)將SAR雷達(dá)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理。數(shù)據(jù)傳輸部分通常包括無線傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,，用于將SAR雷達(dá)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)降孛嬲净驍?shù)據(jù)中心,；數(shù)據(jù)處理部分則負(fù)責(zé)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，包括圖像增強(qiáng),、目標(biāo)檢測,、分類和識別等步驟，以提取出地雷等潛在威脅的信息,。

4,、無人機(jī)載p波段SAR在啞彈或者地雷探測中的應(yīng)用

（1）雷達(dá)圖像獲取與處理

無人機(jī)載p波段SAR具有很強(qiáng)的穿透性（最深可以達(dá)到1m），由于其穿透性強(qiáng),，可以探測到埋在地下的啞彈或者地雷獲取高質(zhì)量的雷達(dá)圖像,。這通常需要在無人機(jī)平臺上安裝高分辨率的p波段SAR雷達(dá)系統(tǒng)，并根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行飛行高度,、速度和航跡的規(guī)劃,。在飛行過程中，SAR雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射微波脈沖并接收地面目標(biāo)反射的回波信號,，通過處理和分析這些信號,，生成高分辨率的雷達(dá)圖像。

獲取雷達(dá)圖像后,，需要進(jìn)行圖像增強(qiáng)和目標(biāo)檢測等處理步驟,。圖像增強(qiáng)可以提高雷達(dá)圖像的清晰度和對比度,，使啞彈或者地雷等潛在威脅更容易被識別。目標(biāo)檢測則是利用圖像處理算法對雷達(dá)圖像進(jìn)行分析,，以提取出疑似地雷的目標(biāo),。

（2）啞彈或者地雷特征提取與分類

在目標(biāo)檢測的基礎(chǔ)上，需要對疑似啞彈或者地雷的目標(biāo)進(jìn)行特征提取和分類,。啞彈或者地雷的特征通常包括形狀,、大小、材質(zhì),、回波強(qiáng)度等,。通過對這些特征的分析和比較，可以進(jìn)一步確認(rèn)疑似啞彈或者地雷是否為真實的啞彈或者地雷,。

分類方法通常包括基于規(guī)則的方法和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,。基于規(guī)則的方法是根據(jù)地啞彈或者雷的已知特征制定一系列規(guī)則,，通過匹配規(guī)則來確認(rèn)疑似啞彈或者地雷是否為真實的啞彈或者地雷,。基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法則是利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對大量已知啞彈或者地雷和非啞彈或者地雷樣本進(jìn)行學(xué)習(xí),，以建立分類模型,。然后，利用該模型對疑似啞彈或者地雷進(jìn)行分類和識別,。

（3）啞彈或者地雷位置確定與精度評估

在確認(rèn)疑似啞彈或者地雷為真實的目標(biāo)后,，需要確定其位置并進(jìn)行精度評估。位置確定通常是通過測量雷達(dá)圖像中啞彈或者地雷的坐標(biāo)來實現(xiàn)的,。精度評估則是通過比較雷達(dá)圖像中目標(biāo)的位置與實際位置之間的差異來評估探測結(jié)果的準(zhǔn)確性,。

為了提高探測結(jié)果的精度，可以采取多種措施,。例如,，優(yōu)化p波段SAR雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，如發(fā)射功率,、接收靈敏度,、天線方向性等；改進(jìn)圖像處理算法,，以提高目標(biāo)檢測和分類的準(zhǔn)確性,；增加探測次數(shù)和角度，以獲取更多的信息來驗證探測結(jié)果,。

四,、無人機(jī)載SAR在地雷探測中的實際應(yīng)用效果

（4）植被、復(fù)雜地形及環(huán)境干擾的克服

啞彈或者額地雷通常被埋設(shè)在復(fù)雜地形和植被覆蓋的區(qū)域中，這給探測工作帶來了很大的挑戰(zhàn),。傳統(tǒng)的地雷探測方法,，如人工搜索、金屬探測器等,，在這些區(qū)域中容易受到地形和植被的干擾,，導(dǎo)致探測效率低下和準(zhǔn)確性不高。

然而,，無人機(jī)載SAR技術(shù)具有穿透云層、植被覆蓋等復(fù)雜地形的能力,，能夠在這些區(qū)域中獲取高質(zhì)量的雷達(dá)圖像,。通過對雷達(dá)圖像的處理和分析，可以提取出啞彈或者地雷等潛在威脅的信息,，從而克服復(fù)雜地形和植被干擾的影響,。這使得無人機(jī)載SAR技術(shù)在啞彈或者地雷探測中具有更廣泛的應(yīng)用前景。