虚警率与虚警概率的关系

虚警率与虚警概率的关系

作者:乔治·m·威廉姆斯，Allegro MicroSy雷竞技竞猜下载stems

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介绍

并且，因为它涉及到测量与激光雷达系统的目标距离检测的概率假警报的概率之间的关系，从所述假报警率（FAR）为计算，进行了讨论。

远东和虚警概率

在一个时间飞行（TOF）激光雷达系统，传感器和目标之间的激光脉冲的传播时间被用来将范围估计到目标。在范围估计的TOF法，短激光脉冲被发送并随后从目标反射。激光脉冲发射和反向散射脉冲的接收时间由一个或多个光接收器来测量。该TOF计算为传输和脉冲的接收，并且该范围到目标（R）之间的时间被计算为给定的沿之间的路径的大气条件的激光脉冲的平均群速度（C）的函数传感器和目标，该关系的基础上：

等式1：

R =叔_的/ 2×c。

在实践中，应用需求在确定激光雷达系统的最大距离方面起着重要作用。激光雷达系统可以提供对最大距离的有用测量，在最大距离中，探测目标的概率(P_D.）保持大于由应用要求来确定的某个值（通常指定为50％和99％）之间。在不存在特定的应用，P的_D.一般是具有挑战性的，因为指定P_D.取决于许多目标性能范围，镜面反射和漫反射率，尺寸，取向，和形貌以及居间大气特性。

在配置激光雷达系统时，P_D.通常是相对于虚警概率(P_{F A}）。P._{F A}是假警报会在固定的距离发生每测距事件至少一次到目标的概率。在实践中，对于固定的范围内，这是通过提高脉冲检测阈值的水平，其中所得到的P完成_{F A}是或稍低于所要求的性能值。在该阈值时，需要超过所述电压阈值的光脉冲信号的功率可以为特定的P来测量_D.。

对于现实世界的问题，但是，P_{F A}不是很有用，因为它只与一个特定范围的目标测量有关。目标不总是在相同的距离，P_{F A}这些目标在不同距离上的飞行时间的变化函数。此外,P_{F A}取决于背景太阳条件和环境温度，所以直接测量P_{F A}是迅速成为实际应用太麻烦的过程。

使用虚警率来指定激光雷达系统性能的好处是FAR易于测量。

为了测量FAR，误报警-所得从电子噪声或太阳能背景是在单位时间内计数（即，每秒假计数）。所述FAR是每秒假警报的在给定的脉冲检测阈值的平均数。

误报警均匀分布在时间和服从泊松统计。误报警作为距离的函数的数目的期望值被计算为：

等式2：

⟨FA⟩= FAR × (2R) / c。

当⟨FA⟩比一个更小，误报数量的期望值也虚惊一场，P的概率_{F A}。当⟨FA⟩较大时，如将是低的检测阈值和远距离目标的情况下，泊松统计得到的至少一个错误警报发生作为概率：

公式3：

P._{F A}= 1 - exp[-⟨FA⟩]。

最大允许FAR可以针对任何最大允许P为指定_{F A}使用要求：

等式4：

FAR = -ln（1 - P_{F A}）×C /（2 R）≈P_{F A}×C /（2 R），

在近似是有效的，如果⟨FA⟩小。

P._{F A}等同物被绘制为目标范围的用于图1和作为FAR的用于在图2的各种目标范围同样，FAR值被绘制为目标范围的各种P上的功能的功能的各种容积率的函数_{F A}值，并作为P的函数_{F A}对于图4中的各种目标范围。

结论

该地块这里介绍显示，在实现：

• 1% Pfa要求FAR阈值为:
  • 1 500米的目标为1 000赫兹;和
  • 250赫兹用于5,000米高度的目标。
• 0.1% Pfa要求FAR阈值为:
  • 100赫兹在1500米目标;和
  • 3赫兹目标在5000米

图1:P_{F A}在不同范围内的各种FAR值的等效值。

图2：P_{F A}不同FAR水平的不同范围的等效物。

图3:不同P的FAR值_{F A}值，在不同的范围内指定。

图4：FAR当量为不同磷_{F A}不同范围的值。