雷达目标识别数据库设计方法研究

【摘 要】雷达目标识别技术在现代战场中具有重要的应用价值。SQLite数据库具有体积小、实用性强的特点，可有效的实现识别数据的积累。本文以SQLite数据库为基础，对雷达目标识别中数据库的设计和搭建进行了研究。工程应用实践证明了本文所提方法的有效性。

【关键词】雷达目标识别；数据库；SQLite

Research on database design for radar target classification

WANG Shu-guang1，2，3 TIAN Xi-lan1，2，3

（1.No.38 Research Institute of CETC，Hefei Anhui 230088，China；

2.Key laboratory of Aperture Array and Space Application，Hefei Anhui 230088，China；

3.Key laboratory of Intelligent Information Processing，Hefei Anhui 230088，China）

【Abstract】Radar target classification has important application value on modern war filed.SQLite database is concise and efficient，thus can be used as the storage solution.The design and build of the database has been researched in this paper.Its efficiency has been proved by the real world application.

【Key words】Radar target classification；Database；SQLite

0 引言

在现代战场中，雷达目标识别可有效提高装备的预警能力，增强对抗的针对性，有助于取得战场主动性，在现代战争中具有重要的应用价值[1-3]。

丰富有效的数据可以为识别算法的改进以及识别性能的验证提供可靠支撑，进而推动目标识别技术的发展。当前，雷达目标识别数据的来源主要有电磁仿真和实际测量。仿真数据便于获取，但其与真实数据之间存在一定程度的差异，其应用价值也不如测数据。如何准确、高效的完成识别数据的积累，成为了目标识别工程应用中需要解决的问题。

SQLite数据库具有体积小、配置简单、实用性强的特点，是理想的数据库解决方案。本文从数据积累的角度出发，针对雷达目标识别数据积累的需求，对SQLite识别数据库的架构和设计进行了研究。

1 SQLite数据库简介

SQLite是D.Richard Hipp 在2000年开发出来的一个轻量型的关系数据库，具有三级模式的结构体系。相对于传统数据库，SQLite具有更好的实时性、系统开销小、底层控制能力强[4-5]。其主要特征如下：

1）支持原子的、一致的、独立的和持久的（ACID） 事务特性，能够在系统崩溃和断电时不会丢失数据。

2）零配置（Zero- configuration），无须安装和管理配置。

3）支持数据库大小至2TB，体积小，全部源码大概3万行的C语言代码，250KB的程序空间，每个数据库完全存储在单个磁盘文件中。

4）简单易用的API，由程序直接调用相应的API函数去实现对数据库中数据的存取操作，对数据的操作较快。

5）支持C/C++，PHP，Perl，Python，Java等多种语言，可运行于多个平台上，容易移植。

SQLite的接口是一些已经编写好的C 库，即使使用不同语言的API，在底层仍然使用C库执行。SQL语句通过接口进入到高效的SQL编译器，由标记处理器分解成分析器可以识别的各个标志符，然后由分析器重新组合标志符并调用代码生成器生成虚拟机器码，交由虚拟机去执行，最终完成SQL语句指定的任务。

2 识别数据库总体架构

雷达目标识别数据库总体设计架构见图1。对应于雷达目标识别的典型处理流程，在识别数据接收、特征数据提取和识别结果发送这几个步骤中，将对应的识别数据、特征数据和识别结果信息进行入库。综合考虑识别分系统的可扩展性以及数据分析的需要，对应的测量环境信息、软件版本信息等作为环境信息入库。除此之外，设立目标参数库以储存目标的结构参数、组成等标签信息。

数据录入方面，考虑到实际应用中的效率及使用便捷性，采用自动录入的存储策略，由程序在运行过程中，定期对待入库数据进行整理，重组为数据入库格式并进行入库操作。

在主程序目录下建立相应的数据库目录，用以存储数据库文件。数据库相关的用户名、密码等信息则以配置文件的形式，在目标识别软件初始化时自动加载。加载后由程序连接数据库并进行数据库信息的检测，若数据库存在，则将连接保存，以供后续调用；若不存在，则新建数据库，并保存对应连接。

考虑到通用性，采用模块化的组件方式，将数据库功能编写成为独立的模块，由目标识别软件在程序运行过程中调用，实现数据入库以及维护等操作。

3 数据库设计

为了不影响正常的识别流程，在实际应用中，数据库模块与目标识别模块采取并行运行的策略。

在与数据库交互中，为了避免频繁的数据库操作，在数据存入时使用缓存池暂存待入库记录，当缓存池记录达到特定数目时，对该批记录统一入库。在实际应用中，该数值可依据识别数据的入库频次进行调整。在查询时，考虑到交互的时效性，实时返回数据库的查询结果。

考虑到装备的长期使用及无人值守情况，在数据库设计中还应考虑容量问题。在程序执行时，还应定期对数据库文件大小进行检查，当数据库容量预警时，自动删除入库时间较早的记录，避免容量不足的问题。

识别数据库中主要包含目标特性知识、测量环境信息、识别数据、目标特征数据等数据表。数据表的具体内容应符合具体装备的识别内容及识别方法。在这里以气动目标识别为例，对识别数据表和特征数据表进行介绍。

识别数据表用来存储目标识别模块接收到的回波信息，主要包含内容见表1。

4 总结

本文以SQLite数据库为例，对雷达目标识别数据库的整体架构、交互方式、存储内容以及数据表结构等内容进行了介绍。工程实践表明，文中的数据库设计方法在雷达目标识别应用中具有良好的效果，能够满足应用中数据积累的需求。

【参考文献】

[1]黎湘，范梅梅.认知雷达及其关键技术研究进展[J].电子学报，2012，40（9）： 1863-1870.

[2]李程，王伟，施龙飞，王雪松.基于多源信息融合的有源雷达组网方式序贯识别方法[J].电子与信息学报，2014，36（10）：2456-2463.

[3]王福友，罗钉，刘宏伟.低分辨机载雷达飞机目标分类识别技术研究[J].雷达学报，2014，3（4）：444-449.

[4]李坤，姚龙海，程涛.嵌入式数据库SQLite在雷达信号处理系统中的应用[J]. 计算机系统应用，2009，10：182-185.

[5]林回祥，程小军.SQLite数据库在雷达日志管理中的应用[J].雷达科学与技术， 2016，14（2）：194-197.