[发明专利]雷达目标的散射中心提取方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术，尤其涉及一种雷达目标的散射中心提取方法及系统。

背景技术

雷达目标的散射中心一般位于目标边缘、拐点及联接处，反映目标精密的几何结构特征，在目标识别中具体有重要的作用和意义。随着雷达目标一维和二维散射中心提取技术的日趋成熟，对目标散射中心的三维成像成为雷达目标自动识别领域中有待进一步解决的问题，现阶段对雷达目标三维散射中心的提取通常在室内可控姿态下的电磁实验环境中进行：发射超带宽雷达信号，通过脉冲综合的方式来产生窄脉冲，从而获取一维距离像，根据雷达远场条件下的三维到一维的几何投影关系，利用霍夫Hough变换实现对一维映射中心的关联，并通过分析Hough变换域的能力分布情况估计出目标散射中心的空间位置。

然而上述雷达目标三维散射中心的提取方法的应用前提是雷达目标的散射中心必须为固定型散射中心，对于球体、圆柱体等的滑动型散射中心利用Hough变换则无法实现对一维散射中心的关联，后续也就无法估计出目标散射中心的空间位置。

由上可知，有必要提供一种雷达目标的散射中心提取方法，既能实现对固定型散射中心的关联，又能实现对滑动型散射中心的关联，从而提高提取散射中心的准确性。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种雷达目标的散射中心提取方法及系统，可以实现对不同类型的散射中心的关联，提高提取不同类型散射中心的准确性。

根据本发明的一个方面，提供了一种雷达目标的散射中心提取方法，包括：

获取雷达对在多个姿态角下的雷达目标进行扫频后得到的一维距离像历程图后，针对所述一维距离像历程图中每个纵坐标的绝对值大于设定阈值的像元，根据该像元的横、纵坐标计算出雷达目标的散射中心横向投影直线；其中，所述像元的横坐标表示所述雷达目标的姿态角，该像元的纵坐标表示所述雷达目标在该姿态角下，其散射中心与雷达观测视线之间的距离；并

确定出所述散射中心横向投影直线在水平面照射区域中所经过的网格后，对于每个确定出的网格，将二维累加器中与该网格对应的元素的值加1；其中，所述水平面照射区域是所述雷达对在多个姿态角下的所述雷达目标进行扫频时，其发射的扫频信号所覆盖的水平区域；所述网格是预先在所述水平面照射区域中划分的；所述二维累加器中各元素分别对应于所述水平面照射区域中各网格，且初始值为0；

将所述二维累加器中每个元素的值转换成灰度值后，得到所述雷达目标的水平面参数域图像；从所述水平面参数域图像中确定出峰值像元后，根据所述峰值像元在所述水平面参数域图像中的位置，确定出所述雷达目标的散射中心。

进一步，所述获取雷达对在多个姿态角下的雷达目标进行扫频后得到的一维距离像历程图，具体包括：

所述雷达对在多个姿态角下的所述雷达目标进行扫频探测，获得所述雷达目标的回波信号，得到扫频数据；

将得到的扫频数据进行傅里叶逆变换后，得到所述一维距离像历程图。

进一步，所述二维累加器中各元素分别对应于所述水平面照射区域中各网格，具体为：

所述水平面照射区域中第m行，第n列的网格，与所述二维累加器中位置为(m,n)的元素相对应；其中，m为1～M的自然数;M为所述水平面照射区域中沿x轴方向划分的网格总数；n为1～N的自然数;N为所述水平面照射区域中沿y轴方向划分的网格总数。

进一步，所述根据该像元的横、纵坐标计算出所述雷达目标的散射中心横向投影直线，具体为：

所述雷达目标的散射中心横向投影直线上点的坐标(x,y)，根据如下公式计算得到:

xcosφ_j+ysinφ_j=r_k-r₀  （公式3）

其中，φ_j为该像元的横坐标；r₀为所述雷达目标散射中心的径向距离；r_k为该像元的纵坐标。

进一步，所述雷达目标为具有滑动型散射中心的圆柱体。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种雷达目标的散射中心提取系统，包括：

散射中心横向投影直线确定模块，用于获取雷达对在多个姿态角下的雷达目标进行扫频后得到的一维距离像历程图后，针对所述一维距离像历程图中每个纵坐标的绝对值大于设定阈值的像元，根据该像元的横、纵坐标计算出所述雷达目标的散射中心横向投影直线；其中，所述像元的横坐标表示所述雷达目标的姿态角，该像元的纵坐标表示所述雷达目标在该姿态角下，其散射中心与雷达观测视线之间的距离；