一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，包含以下步驟：根據(jù)雷達(dá)下視尾后探測(cè)波束各方向增益強(qiáng)弱，確定主副瓣地海雜波主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域；在對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)選取相應(yīng)的雜波點(diǎn)，并計(jì)算所有雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)；根據(jù)雷達(dá)的位置坐標(biāo)、速度矢量參數(shù)及所有雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離和相對(duì)多普勒頻率；結(jié)合雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的最大不模糊距離、脈沖重復(fù)頻率參數(shù)，計(jì)算所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率；量化所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率，并將所有雜波點(diǎn)的量化距離和量化多普勒頻率映射至距離?多普勒域，得到主副瓣地海雜波主分布的準(zhǔn)確位置。本發(fā)明計(jì)算實(shí)時(shí)性強(qiáng)，有效提升雷達(dá)下視尾后探測(cè)威力和跟蹤性能。
【專利說(shuō)明】
一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)下視尾后探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副 瓣地海雜波主分布計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地海雜波是雷達(dá)下視尾后探測(cè)和跟蹤目標(biāo)性能的最大制約因素。下視尾后探測(cè)空 中目標(biāo)，目標(biāo)回波信號(hào)落入副瓣雜波區(qū)，雷達(dá)發(fā)射中重復(fù)頻率波形用于探測(cè)目標(biāo)。相對(duì)高重 復(fù)頻率波形，采用中重復(fù)頻率波形能夠減小副瓣雜波距離混疊程度，并進(jìn)一步通過(guò)距離維 切割降低副瓣雜波功率，使雷達(dá)具備下視尾后探測(cè)能力。但由于副瓣雜波在雷達(dá)處理的距 離-多普勒域上并非均勻分布，而是存在強(qiáng)弱分布，當(dāng)目標(biāo)回波信號(hào)落入強(qiáng)副瓣雜波區(qū)域 時(shí)，一方面大大降低了檢測(cè)信雜比，影響雷達(dá)探測(cè)距離;另一方面極大增加了雷達(dá)錯(cuò)誤鎖定 或者跟蹤副瓣雜波的概率，導(dǎo)致丟失目標(biāo)，這種情況亟需改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方 法，能夠在線計(jì)算獲取地海雜波在距離-多普勒域上的主分布準(zhǔn)確位置，解決強(qiáng)副瓣雜波嚴(yán) 重影響雷達(dá)下視尾后探測(cè)和跟蹤目標(biāo)性能的問(wèn)題，為雷達(dá)下視尾后探測(cè)目標(biāo)時(shí)使目標(biāo)回波 信號(hào)避開強(qiáng)副瓣雜波，避免落入強(qiáng)副瓣雜波區(qū)域提供必要參考條件，有效提升雷達(dá)下視尾 后探測(cè)威力和跟蹤性能。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主 副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特點(diǎn)是，包含以下步驟：
[0005] S1、根據(jù)雷達(dá)下視尾后探測(cè)波束各方向增益強(qiáng)弱，確定主副瓣地海雜波主分布對(duì) 應(yīng)區(qū)域；
[0006] S2、在主副瓣地海雜波主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)選取相應(yīng)的雜波點(diǎn)，并計(jì)算所有雜波點(diǎn) 的位置坐標(biāo)；
[0007] S3、根據(jù)雷達(dá)的位置坐標(biāo)、雷達(dá)的速度矢量參數(shù)及所有雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算所 有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離和相對(duì)多普勒頻率；
[0008] S4、結(jié)合雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的最大不模糊距離和雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率參數(shù)， 計(jì)算所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率；
[0009] S5、量化所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率，并將所有雜波點(diǎn)的量化距離 和量化多普勒頻率映射至距離-多普勒域，得到主副瓣地海雜波主分布的準(zhǔn)確位置。
[0010] 所述的步驟S1包含：
[0011] S1.1、分別建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系和平臺(tái)坐標(biāo)系；
[0012] S1.2、根據(jù)實(shí)際雷達(dá)天線方向圖強(qiáng)弱分布特征，以平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向角，設(shè)置主 副瓣地海雜波遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)與雷達(dá)天線相對(duì)指向，并根據(jù)雷達(dá)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下 的位置和姿態(tài)分別計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；
[0013] SI .3、在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)的連線構(gòu)成主副瓣地海雜波 主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域的計(jì)算區(qū)間。
[0014] 所述的步驟S1.1中基準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在地面/海面上，X軸為北向，Y軸為天 向，Z軸為東向，雷達(dá)所處位置定義為PR，在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(x R，yR，zR)，按照右手定 則確定雷達(dá)姿態(tài)，雷達(dá)姿態(tài)定義為（Ψ，θ，γ )，Ψ表示偏航角，Θ表示俯仰角，γ表示滾轉(zhuǎn)角。 [0015]所述的步驟S1.1中的平臺(tái)坐標(biāo)系是將基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)平移至雷達(dá)所處位置，再將 其依次按照Ψ、θ、γ姿態(tài)角進(jìn)行三次轉(zhuǎn)動(dòng)，得到平臺(tái)坐標(biāo)系P RX〃Y〃Z〃，指向角(α，β)表示雷 達(dá)天線波束、地面/海面位置點(diǎn)與雷達(dá)在平臺(tái)坐標(biāo)系中的相對(duì)位置關(guān)系，α表示方位角，β表 示俯仰角。
[0016] 所述的步驟S1.2中遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含：
[0017] 在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)指向角計(jì)算得至I」指向單位矢量；
[0018] 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，計(jì)算 得到基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量；
[00?9]通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下 的坐標(biāo)。
[0020] 所述的步驟S1.2中近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含：
[0021] 在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由近距邊界點(diǎn)指向角計(jì)算得到指向單位矢量；
[0022] 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，計(jì)算 得到基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量；
[0023]通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下 的坐標(biāo)。
[0024]所述的步驟S2包含：
[0025] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，根據(jù)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和 近距邊界點(diǎn)的相對(duì)距離；
[0026] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，通過(guò)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)到 近距邊界點(diǎn)連線與Ζ軸的夾角；
[0027] 設(shè)定遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)連線上取點(diǎn)個(gè)數(shù)，依次計(jì)算各選取點(diǎn)相對(duì)于近距邊 界點(diǎn)的距離及各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的(χ，ζ)坐標(biāo)；
[0028] 依次根據(jù)各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的(Χ，Ζ)坐標(biāo)，從高程數(shù)據(jù)中查詢各選取點(diǎn)的Υ 坐標(biāo)，以得到所有雜波點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)。
[0029] 所述的步驟S3中所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離的計(jì)算方法為：
[0030] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離計(jì) 算公式可得所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離。
[0031] 所述的步驟S3中所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)多普勒頻率的計(jì)算方法為：
[0032] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)，計(jì)算得到指向矢量；
[0033] 利用指向矢量和雷達(dá)速度矢量計(jì)算得到各雜波點(diǎn)和雷達(dá)連線與速度方向的夾角；
[0034] 利用平臺(tái)合成速度值計(jì)算得打雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)多普勒頻率。
[0035] 所述的遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)連線上取點(diǎn)個(gè)數(shù)Ν，需滿足以下條件：
[0037] 其中，Δ R表示相鄰取點(diǎn)直接的距離間隔，RFN表示遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)直接的 相對(duì)距離，N表示取點(diǎn)個(gè)數(shù)，ARr表示雷達(dá)距離分辨率。
[0038] 本發(fā)明一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法與現(xiàn)有技術(shù)相 比具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)確定主副瓣雜波主分布與地面/海面區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)化雜波區(qū)域 選擇，縮小計(jì)算區(qū)域，計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有雜波單元與雷達(dá)的相對(duì)距離和相對(duì)多普勒頻率，并映 射至距離-多普勒域，得到雜波主分布的準(zhǔn)確位置，能夠在雷達(dá)下視尾后探測(cè)目標(biāo)時(shí)，快速 計(jì)算主副瓣雜波回波信號(hào)在距離-多普勒域主分布位置，為雷達(dá)利用目標(biāo)信號(hào)與強(qiáng)副瓣雜 波信號(hào)相對(duì)距離和頻率關(guān)系判斷或者避免目標(biāo)信號(hào)落入或者穿越強(qiáng)副瓣雜波區(qū)提供核心 參數(shù)和重要依據(jù);本發(fā)明計(jì)算實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠滿足機(jī)載、彈載雷達(dá)對(duì)處理實(shí)時(shí)性的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1為本發(fā)明一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法的流程 圖；
[0040] 圖2為雷達(dá)下視尾后探測(cè)的幾何關(guān)系框圖；
[0041] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中主副瓣地海雜波主分布計(jì)算結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0043] 如圖1所示，一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，包含以下 步驟：
[0044] S1、根據(jù)雷達(dá)下視尾后探測(cè)波束各方向增益強(qiáng)弱，確定主副瓣地海雜波主分布對(duì) 應(yīng)區(qū)域。
[0045] 步驟S1具體包含：
[0046] SI. 1、分別建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系和平臺(tái)坐標(biāo)系，如圖2所示；
[0047]其中，基準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在地面/海面上，X軸為北向，Y軸為天向，Z軸為東向， 雷達(dá)所處位置定義為Pr，在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為（仙，71?，2[0，按照右手定則確定雷達(dá)姿 態(tài)，雷達(dá)姿態(tài)定義為（Ψ，θ，γ )，ψ表示偏航角，Θ表示俯仰角，γ表示滾轉(zhuǎn)角;平臺(tái)坐標(biāo)系是 將基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)平移至雷達(dá)所處位置，再將其依次按照ψ、θ、γ姿態(tài)角進(jìn)行三次轉(zhuǎn)動(dòng)，得 到平臺(tái)坐標(biāo)系P RX〃Y〃Z〃，指向角(α，β)表示雷達(dá)天線波束、地面/海面位置點(diǎn)與雷達(dá)在平臺(tái) 坐標(biāo)系中的相對(duì)位置關(guān)系，α表示方位角，β表示俯仰角；
[0048] S1.2、根據(jù)實(shí)際雷達(dá)天線方向圖強(qiáng)弱分布特征，以平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向角，設(shè)置主 副瓣地海雜波遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)Pi和近距邊界點(diǎn)Ρν與雷達(dá)天線相對(duì)指向，遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)PjP近距邊 界點(diǎn)Pn的指向角分別為(aFar，fcar)和(aNear，fo ear)，并根據(jù)雷達(dá)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的位置和姿 態(tài)分別計(jì)算遠(yuǎn)距邊界APi和近距邊界點(diǎn)Pn在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；
[0049]遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)丹在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含：
[0050]在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)指向角（aFar，0Far)計(jì)算得到指向單位矢量（χ Ρ1， ypi^zpi)；
[0051] XPl = COS(0Far) x COS(aFar)
[0052] ypi = COs(0Far) X sin(apar)
[0053] ZPl = sin(-0Far)
[0054] 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量(xpl，ypl，zpl)轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐 標(biāo)系中，計(jì)算得到基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量(xui，yui，zui);
[0055]
[005?]通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)Pi在基準(zhǔn)坐標(biāo)系 下的坐標(biāo)(xi，yi，zi);
[0058] 同理，近距邊界點(diǎn)Pn在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含：
[0059] 在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由近距邊界點(diǎn)指向角計(jì)算得到指向單位矢量；
[0060] 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，計(jì)算 得到基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量；
[0061]通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到近距邊界點(diǎn)Pn在基準(zhǔn)坐標(biāo)系 下的坐標(biāo)(XN，yN，ZN);
[0063] S1.3、在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界APi和近距邊界點(diǎn)Pn的連線構(gòu)成主副瓣地海雜 波主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域的計(jì)算區(qū)間。
[0064] S2、在主副瓣地海雜波主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)選取相應(yīng)的雜波點(diǎn)，并計(jì)算所有雜波點(diǎn) 的位置坐標(biāo)。
[0065] 步驟S2具體包含：
[0066] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，根據(jù)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)(X1，yi， Z1)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)(xN，yN， zN)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)朽和近距邊界點(diǎn)Pn的相對(duì)距離RFN;
[0068] 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，通過(guò)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)(XI，y 1，z 1)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)(xn，yN， ZN)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)丹到近距邊界點(diǎn)Pn連線與Z軸的夾角ε ;
[0070] 設(shè)定遠(yuǎn)距邊界APi和近距邊界點(diǎn)Pn連線上取點(diǎn)個(gè)數(shù)Ν，依次計(jì)算各選取點(diǎn)相對(duì)于近 距邊界點(diǎn)Pn的距離RnN及各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的(X，Z)坐標(biāo)(Xn，zn);
[0071 ]其中，取點(diǎn)個(gè)數(shù)N需滿足條件
[0073] RnN= (N-n+1) X Δ R
[0074] xn=RnNX sin( ε )+xn
[0075] Zn = RnNX cos( ε )+ZN
[0076] 依次根據(jù)各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的(X，Z)坐標(biāo)(Xn，zn)，從高程數(shù)據(jù)中查詢各選 取點(diǎn)的Y坐標(biāo)y n，其中yn=HCn，HCn為選取點(diǎn)所在地面/海面高度，以得到所有雜波點(diǎn)在基準(zhǔn)坐 標(biāo)系下的位置坐標(biāo)(x n，yn，ζη)，η由1至ijN取值。
[0077] S3、根據(jù)雷達(dá)的位置坐標(biāo)、雷達(dá)的速度矢量參數(shù)及所有雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算所 有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離和相對(duì)多普勒頻率。
[0078] 步驟S3具體包含：
[0079]在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)(Xn，yn，Zn)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)( XR，yR， zr)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離計(jì)算公式可得所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離Rn;
[0081 ]在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)(Xn，yn，Zn)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)( XR，yR， zr)，計(jì)算得到指向矢量/yi;
[0082] 戶= (? -xn，），R ―為,? -&)
[0083] 利用指向矢和雷達(dá)速度矢量€ (vRx:，vRy,VRz)計(jì)算得到各雜波點(diǎn)和雷達(dá)連線 與速度方向的夾角Φ η;
[0085]利用雷達(dá)合成速度值計(jì)算得到雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)多普勒頻率Fn;
[0087]其中，λ為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)波長(zhǎng)，雷達(dá)速度矢量由慣性裝置獲得，機(jī)載雷達(dá)或者彈載 雷達(dá)即對(duì)應(yīng)的平臺(tái)的速度矢量。
[0088] S4、結(jié)合雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的最大不模糊距離和雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率參數(shù)， 計(jì)算所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率。
[0089]步驟S4中視在距離Δ Rn和視在多普勒頻率Δ Fn的計(jì)算公式分別為：
[0090] Δ Rn=mod(Rn，Rmax)
[0091] 其中，Rmax為發(fā)射信號(hào)最大不模糊距離；
[0092] AFn=mod(Fn,PRF)
[0093] 其中，PRF為發(fā)射信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率。
[0094] S5、量化所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率，并將所有雜波點(diǎn)的量化距離 和量化多普勒頻率映射至距離-多普勒域（A QRn，Δ QFn)，（n = 1，2···Ν)，得到主副瓣地海雜 波主分布的準(zhǔn)確位置。
[0095]步驟S5中，量化所有雜波點(diǎn)的視在距離△ Rn和視在多普勒頻率△ Fn，得到量化距離 Δ QRn和量化多普勒頻率Δ QFn，其中
[0097]其中，ArR為雷達(dá)距離分辨率；
[0099] 其中，Δ Fr雷達(dá)頻率分辨率。
[0100] 如圖3所示，給出了雷達(dá)坐標(biāo)(61310，14958,52736)，雷達(dá)姿態(tài)(-38，-22,0)，速度 矢量（709，-371，564)，遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)指向（-0 · 5，-10)，近距邊界點(diǎn)指向（0，-80)，雷達(dá)發(fā)射信 號(hào)的脈沖重復(fù)頻率41kHz條件下，一個(gè)主副瓣地海雜波主分布計(jì)算結(jié)果圖。
[0101] 盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征在于，包含W下 步驟： 51、 根據(jù)雷達(dá)下視尾后探測(cè)波束各方向增益強(qiáng)弱，確定主副瓣地海雜波主分布對(duì)應(yīng)區(qū) 域； 52、 在主副瓣地海雜波主分布對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)選取相應(yīng)的雜波點(diǎn)，并計(jì)算所有雜波點(diǎn)的位 置坐標(biāo)； 53、 根據(jù)雷達(dá)的位置坐標(biāo)、雷達(dá)的速度矢量參數(shù)及所有雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算所有雜 波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離和相對(duì)多普勒頻率； 54、 結(jié)合雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的最大不模糊距離和雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率參數(shù)，計(jì)算 所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率； 55、 量化所有雜波點(diǎn)的視在距離和視在多普勒頻率，并將所有雜波點(diǎn)的量化距離和量 化多普勒頻率映射至距離-多普勒域，得到主副瓣地海雜波主分布的準(zhǔn)確位置。2. 如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S1包含： 51.1、 分別建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系和平臺(tái)坐標(biāo)系； 51.2、 根據(jù)實(shí)際雷達(dá)天線方向圖強(qiáng)弱分布特征，W平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向角，設(shè)置主副瓣 地海雜波遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)與雷達(dá)天線相對(duì)指向，并根據(jù)雷達(dá)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的位 置和姿態(tài)分別計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)； 51.3、 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)的連線構(gòu)成主副瓣地海雜波主分 布對(duì)應(yīng)區(qū)域的計(jì)算區(qū)間。3. 如權(quán)利要求2所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S1.1中基準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在地面/海面上，X軸為北向，Y軸為天向，Z 軸為東向，雷達(dá)所處位置定義為Pr，在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(XR，yR，ZR)，按照右手定則確 定雷達(dá)姿態(tài)，雷達(dá)姿態(tài)定義為（Ψ，θ，丫），Ψ表示偏航角，Θ表示俯仰角，丫表示滾轉(zhuǎn)角。4. 如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S1.1中的平臺(tái)坐標(biāo)系是將基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)平移至雷達(dá)所處位置，再將其 依次按照Ψ、9、丫姿態(tài)角進(jìn)行Ξ次轉(zhuǎn)動(dòng)，得到平臺(tái)坐標(biāo)系扣Χ"Υ"^，指向角(α，β)表示雷達(dá) 天線波束、地面/海面位置點(diǎn)與雷達(dá)在平臺(tái)坐標(biāo)系中的相對(duì)位置關(guān)系，α表示方位角，β表示 俯仰角。5. 如權(quán)利要求4所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S1.2中遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含： 在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)指向角計(jì)算得到指向單位矢量. 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，計(jì)算得到 基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量； 通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐 標(biāo)。6. 如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S1.2中近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算方法包含： 在平臺(tái)坐標(biāo)系下，由近距邊界點(diǎn)指向角計(jì)算得到指向單位矢量. 通過(guò)歐拉坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將平臺(tái)坐標(biāo)系下的指向單位矢量轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，計(jì)算得到 基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量； 通過(guò)基準(zhǔn)坐標(biāo)系下指向單位矢量、平臺(tái)坐標(biāo)計(jì)算得到近距邊界點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的坐 標(biāo)。7. 如權(quán)利要求6所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S2包含： 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，根據(jù)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距 邊界點(diǎn)的相對(duì)距離； 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，通過(guò)遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)和近距邊界點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)到近距 邊界點(diǎn)連線與Z軸的夾角； 設(shè)定遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)連線上取點(diǎn)個(gè)數(shù)，依次計(jì)算各選取點(diǎn)相對(duì)于近距邊界點(diǎn) 的距離及各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的(X，Z)坐標(biāo)； 依次根據(jù)各選取點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的（X，Z)坐標(biāo)，從高程數(shù)據(jù)中查詢各選取點(diǎn)的Y坐 標(biāo)，W得到所有雜波點(diǎn)在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)。8. 如權(quán)利要求7所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S3中所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離的計(jì)算方法為： 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離計(jì)算公 式可得所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)距離。9. 如權(quán)利要求7所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的步驟S3中所有雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)多普勒頻率的計(jì)算方法為： 在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下，利用雜波點(diǎn)的位置坐標(biāo)和雷達(dá)的位置坐標(biāo)，計(jì)算得到指向矢量. 利用指向矢量和雷達(dá)速度矢量計(jì)算得到各雜波點(diǎn)和雷達(dá)連線與速度方向的夾角； 利用平臺(tái)合成速度值計(jì)算得打雜波點(diǎn)與雷達(dá)的相對(duì)多普勒頻率。10. 如權(quán)利要求7所述的雷達(dá)下視尾后探測(cè)下主副瓣地海雜波主分布計(jì)算方法，其特征 在于，所述的遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)連線上取點(diǎn)個(gè)數(shù)N，需滿足W下條件：其中，Δ R表示相鄰取點(diǎn)直接的距離間隔，化N表示遠(yuǎn)距邊界點(diǎn)和近距邊界點(diǎn)直接的相對(duì) 距離，N表示取點(diǎn)個(gè)數(shù)，Δ化表示雷達(dá)距離分辨率。
【文檔編號(hào)】G01S7/41GK106093883SQ201610377418
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】杜科, 易堃, 譚智, 馬超, 唐文明, 沈軍, 鄭博
【申請(qǐng)人】上海無(wú)線電設(shè)備研究所