微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法

来源：电子与信息学报杂志2024年第9期北京时间：

作者：张杰, 朱宇, 王洋

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.谢菲尔德大学电子电气工程系 谢菲尔德 S10 2TN

摘要：针对城市复杂环境下电磁环境复杂、多径杂波和干扰信号密集等现象，传统的无人机(UAV)检测方法通过获取回波信号提取目标多普勒信息进行检测，易受到环境影响导致检测效果不理想。该文提出微多普勒辅助的城市环境无人机编队检测方法，充分利用无人机的微动特征，能够在复杂环境下提高检测精度。首先，参数化建模表征城市复杂环境下无人机旋翼的雷达回波微多普勒信号，利用YOLOv5s检测微多普勒闪烁脉冲，有效提取位置信息；然后，引入雷达信号分选方法的脉冲重复间隔(PRI)变换，分类获得无人机编队数量；最后，利用K-means算法验证无人机编队检测方法的准确性。结果表明，所提方法在信噪比2 dB时7架无人机的检测精度高于90%，能够用于城市复杂环境存在干扰脉冲、多径效应、局部脉冲丢失的无人机编队检测。

关键词：无人机编队, 编队检测, 城市复杂环境, YOLOV5s, 微多普勒提取

基金资助：重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0634, CSTB2022NSCQ-MSX1125)，重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202300607)，重庆市自然科学基金创新发展联合基金(CSTB2022NSCQ-LZX0037)