[发明专利]一种运动球体旋转速度的测量方法与装置

权利要求书

1.一种测量球体旋转的方法，其特征在于，包括：

向待测球体发出发射波的步骤；

接收发射波被球体反射后形成的回波的步骤；

计算回波频谱及回波的最大微多普勒频移的步骤；

根据回波的最大微多普勒频移计算待测球体最大旋转线速度的步骤。

2.一种测量球体旋转的方法，其特征在于，包括：

向待测球体发出发射波的步骤；

在空间中不同接收点接收发射波被球体反射后形成的回波的步骤；

计算球体空间位置的步骤；

计算每个接收点接收到的回波频谱及回波的最大微多普勒频移的步骤；

根据各自回波的最大微多普勒频移计算每个接收点的待测球体最大旋转线速度分速度的步骤；

根据各接收点计算得到的待测球体最大旋转线速度分速度合成待测球体的最大旋转线速度及待测球体旋转方向的步骤。

3.根据权利要求2所述的一种测量球体旋转的方法，其特征在于，还包括：

各个接收点根据回波信号的中心频率获取球体平动速度分速度的步骤；

根据平动速度分速度合成球体平动速度的步骤。

4.根据权利要求3所述的一种测量球体旋转的方法，其特征在于，所述接收点数量为3，发出发射波的点数量为1；第一接收点与发出发射波的点处于同一空间位置坐标                                               ，第二接收点坐标为，第三接收点坐标为；

所述计算球体空间位置的步骤包括：

步骤a1 检测3个接收点接收到的回波的到达时刻，分别记为；

步骤a2 计算3个接收点收到回波时刻与发射波发射时刻的时间差；

已知发射波发射的时刻为，则时间差分别为：

      

步骤a3 由时间差与距离的关系，可得方程组：

       

计算出球体空间位置；其中，为发射波在空气中的传播速度；

步骤a4 根据

计算球体相对于接收点一的方位角、仰角，接收点二相对于球体的方位角、仰角，接收点三相对于球体的方位角，仰角。

5.根据权利要求4所述的一种测量球体旋转的方法，其特征在于，

计算球体平动速度的步骤包括：

提取所述3个接收点回波信号的最大频率及最小频率，分别记为，，由3个接收点可以得到方程组

进而求出球体平动速度分量，其中为发射波的频率，球体平动速度分量的方向分别为、、；

将向量组进行施密特正交化，得到，最后合成球体的平动速度。