北京大学;北京龙软科技股份有限公司;华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心)李欣致获国家专利权
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龙图腾网获悉北京大学;北京龙软科技股份有限公司;华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心)申请的专利一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121477158B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202610022741.2,技术领域涉及:G01S7/41;该发明授权一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法是由李欣致;吴峥;陈华州;李鑫超设计研发完成,并于2026-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法在说明书摘要公布了:本申请提出一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法。涉及矿山安全监测与智能感知技术领域。基于回波信号提取得到多域特征;构建强化学习状态空间设计复合型奖励函数;引入非完全信息博弈对抗强化学习算法对雷达策略网络进行迭代训练;在实际探测过程中根据当前环境状态选择并执行初始抗干扰策略的动作;基于实时反馈数据对雷达策略网络的参数进行在线微调与更新;进行性能评估;若未满足预设性能阈值调整复合型奖励函数权重与雷达策略网络参数,迭代优化直至得到最优抗干扰策略。本申请实现多源干扰自适应抑制与稳定探测,提升目标检测精度、降低虚警率并增强系统在无人掘进、智能运输与安全监测场景下的环境适应性与长期鲁棒性。
本发明授权一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法在权利要求书中公布了:1.一种基于强化学习的复杂矿井雷达自适应抗干扰探测方法,其特征在于,包括: 接收回波信号,并基于所述回波信号提取得到多域特征; 基于所述多域特征构建强化学习状态空间,并设计基于检测概率、虚警概率及信号干扰比的复合型奖励函数,该复合型奖励函数用于描述雷达系统在目标检测准确性、误警抑制及干扰抑制性能之间的平衡关系; 基于所述强化学习状态空间、所述复合型奖励函数,引入非完全信息博弈对抗强化学习算法,对雷达策略网络进行迭代训练,通过交替优化智能体与对抗体的策略参数,生成雷达系统在多源干扰条件下的初始抗干扰策略,所述非完全信息博弈对抗强化学习算法中以所述雷达策略网络为智能体、以干扰源为对抗体; 将所述初始抗干扰策略应用到雷达系统中,在雷达系统实际探测过程中,根据当前环境状态选择并执行所述初始抗干扰策略的动作,该动作包括:波形参数配置、滤波阈值调节及信号处理策略切换; 当检测雷达系统的性能下降或干扰特征突变时,基于实时反馈数据对所述雷达策略网络的参数进行在线监测与微调,所述实时反馈数据为经过预处理的从实时环境中获取的数据; 基于所述复合型奖励函数对在线监测与微调后的雷达系统的探测结果进行性能评估; 若性能评估结果未满足预设性能阈值,则调整所述复合型奖励函数的权重与所述雷达策略网络的参数,执行步骤:引入非完全信息博弈对抗强化学习算法,对调整后的雷达策略网络进行迭代训练,通过交替优化智能体与对抗体的策略参数,生成雷达系统在多源干扰条件下的新抗干扰策略及其之后的步骤,直至得到最优抗干扰策略,所述最优抗干扰策略对应的性能评估结果满足所述预设性能阈值; 其中,引入非完全信息博弈对抗强化学习算法,对雷达策略网络进行迭代训练,包括:在训练过程中引入一个对抗体,用于模拟不同类型和演化方式的干扰源,与智能体形成对抗交互关系,其中,所述对抗体的目标是最小化雷达系统的探测性能,其通过不断改变干扰策略来逼近真实环境中最不利的干扰情形;所述智能体的目标是最大化累计奖励,通过对抗干扰策略的优化,以在对抗条件下依然保持预设的检测能力和鲁棒性;利用所述非完全信息博弈对抗学习算法训练所述雷达策略网络,通过策略梯度法进行最优抗干扰策略的搜索; 所述智能体的目标的表达式为: 上式中,表示最优抗干扰策略;表示所述雷达策略网络;表示智能体在时刻t获得的即时奖励;T表示总交互步数;表示折扣因子,用于衡量未来奖励的重要性;所述智能体对所述最优抗干扰策略的更新采用近端策略优化框架,其表达式为: 上式中,表示损失函数;表示优势函数;表示所述雷达策略网络的参数;表示策略概率比,其定义为: 上式中,表示当前抗干扰策略下采取动作的概率;表示旧抗干扰策略下采取动作的概率;表示优势函数,用于衡量当前动作相对于平均策略的优势;表示截断系数,用于防止抗干扰策略更新超过预设值; 通过交替优化智能体和对抗体的策略参数,进行抗干扰策略在复杂干扰条件下的自适应博弈优化;其中,环境状态转移满足: 上式中,表示智能体的动作,表示对抗体的动作,St表示当前时刻的环境状态。
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