Wykrywanie celów w radarze odnosi się do procesu identyfikacji i lokalizacji obiektów lub celów w obszarze zasięgu radaru. Systemy radarowe wykrywają cele poprzez transmisję fal elektromagnetycznych, zwykle w zakresie częstotliwości mikrofalowych, do otaczającego środowiska. Kiedy fale te napotykają obiekty, odbijają się od celów i wracają do odbiornika radaru w postaci echa. Odbiornik radaru przetwarza następnie odebrane sygnały w celu uzyskania informacji o odległości, kierunku, prędkości, rozmiarze i innych cechach wykrytych celów.
Wykrywanie celów za pomocą radaru opiera się na analizie oporu, opóźnienia, przesunięcia Dopplera i fazy odbitych sygnałów w celu rozróżnienia celów i bałaganu w tle.
Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów i technologie radarowe zwiększają możliwości wykrywania, umożliwiając systemom radarowym wykrywanie szerokiego zakresu celów, w tym samolotów, statków, pojazdów i zjawisk pogodowych, w różnych środowiskach operacyjnych.
Cel jest wykrywany przez radar poprzez odbieranie i analizowanie odbitych sygnałów elektromagnetycznych, czyli echa, od obiektów znajdujących się w polu widzenia radaru.
Systemy radarowe emitują w kierunku potencjalnych celów impulsy fal o częstotliwości radiowej, które rozprzestrzeniają się w atmosferze, aż napotkają obiekty. Kiedy fale radarowe uderzają w cel, odbijają się od powierzchni obiektu i wracają do odbiornika radaru w postaci echa. Odbiornik wychwytuje te echa i mierzy ich właściwości, takie jak amplituda (rezystancja sygnału), opóźnienie (zasięg), przesunięcie Dopplera (prędkość) i faza, aby określić obecność i charakterystykę wykrytego celu.
Techniki przetwarzania sygnału, w tym algorytmy filtrowania, progowania i korelacji, pomagają odróżnić echa obiektów od szumu tła i bałaganu, ułatwiając systemom radarowym wykrywanie i dokładne śledzenie obiektów w różnych zastosowaniach.
Metody wykrywania celów za pomocą radaru obejmują kilka podejść i technik stosowanych do identyfikacji i klasyfikacji obiektów w obszarze nadzoru radarowego.
Metody te obejmują radar impulsowy, radar fali ciągłej, radar fali ciągłej z modulacją częstotliwości (FMCW) oraz różne hybrydowe i specjalistyczne tryby radaru dostosowane do konkretnych zastosowań. Pulsacyjne systemy radarowe emitują krótkie serie lub impulsy sygnałów o częstotliwości radiowej i nasłuchują echa od celów w przedziale powtarzania impulsów. Systemy radarowe z falą ciągłą przesyłają sygnał fali ciągłej i wykrywają zmiany częstotliwości spowodowane przez poruszające się cele poprzez efekt Dopplera.
Systemy radarowe FMCW wykorzystują sygnały o modulowanej częstotliwości do jednoczesnego pomiaru zasięgu i prędkości. Inne metody mogą obejmować różnorodność polaryzacji, techniki interferometryczne i radar z syntetyczną aperturą (SAR) do obrazowania i szczegółowej analizy celu.
Każda metoda oferuje unikalne zalety i jest wybierana na podstawie wymagań operacyjnych, warunków środowiskowych i charakterystyki celu, aby zoptymalizować skuteczność wykrywania i dokładność w zastosowaniach radarowych.
W teledetekcji wykrywanie celu odnosi się do procesu identyfikacji określonych obiektów, cech lub zjawisk na zdalnie uzyskanym obrazie lub danych z czujnika.
Technologie teledetekcji, takie jak obrazowanie satelitarne, zdjęcia lotnicze, lidar (wykrywanie i określanie odległości światła) oraz radar, rejestrują dane z powierzchni Ziemi, atmosfery lub przestrzeni kosmicznej. Wykrywanie celów w teledetekcji obejmuje analizę tych danych w celu rozróżnienia i wyodrębnienia informacji o interesujących obiektach, takich jak budynki, roślinność, zbiorniki wodne i formacje geologiczne.
Techniki teledetekcji wykorzystują analizy spektralne, przestrzenne, czasowe i radiometryczne do wykrywania i klasyfikowania celów na podstawie ich unikalnych sygnatur widmowych, wzorców przestrzennych, zmian czasowych i właściwości radiometrycznych.
Wykrywanie celów w teledetekcji wspiera różne zastosowania, w tym monitorowanie środowiska, mapowanie użytkowania gruntów, zarządzanie katastrofami, planowanie urbanistyczne, rolnictwo i eksplorację zasobów naturalnych, dostarczając cennych informacji o powierzchni Ziemi i warunkach atmosferycznych na odległość.
Różnica między wykrywaniem celów a wykrywaniem obiektów leży w kontekście i metodologii ich odpowiednich zastosowań.
Wykrywanie celów, stosowane w radarach i teledetekcji, koncentruje się na identyfikacji konkretnych obiektów lub obiektów będących przedmiotem zainteresowania w określonym obszarze nadzoru lub zbiorze danych. W systemach radarowych wykrywanie celów obejmuje identyfikację i lokalizację obiektów, takich jak samoloty, statki, pojazdy lub zjawiska pogodowe, w oparciu o odbite sygnały radarowe.
W teledetekcji wykrywanie celów odnosi się do identyfikacji i ekstrakcji określonych cech lub anomalii w uzyskanym obrazie lub danych z czujnika, takich jak budynki, typy roślinności, formacje geologiczne lub zmiany środowiskowe. Z drugiej strony wykrywanie obiektów ogólnie odnosi się do szerszego procesu identyfikacji i kategoryzowania obiektów w danej scenie lub zbiorze danych za pomocą wizji komputerowej, uczenia maszynowego lub przetwarzania obrazu.
Zadania związane z wykrywaniem obiektów obejmują wykrywanie i klasyfikację różnych obiektów, jednostek lub elementów obecnych w danych wizualnych, w tym między innymi w zastosowaniach radarowych lub teledetekcji. Podczas gdy wykrywanie celów koncentruje się na konkretnych obiektach w wyspecjalizowanych dziedzinach, takich jak radar i teledetekcja, wykrywanie obiektów obejmuje szerszy zakres zastosowań i metod w różnych dziedzinach, w tym robotykę, pojazdy autonomiczne, nadzór i automatykę przemysłową.