[发明专利]一种机动交会下目标近场角闪烁的统计标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及目标电磁散射特性仿真技术，尤其涉及一种机动交会下目标近场角闪烁的统计标定方法。

背景技术

角闪烁，也称为角偏差，即雷达目标视在角位置与目标中心角位置间的偏差。当雷达接收不同位置辐射的相干电磁波时，电磁相位波前的畸变将导致角闪烁。对于目标散射情况，若目标尺度与波长可比拟、且具有两个或两个以上等效散射中心，即将导致明显的角闪烁。这种偏差通常是以雷达视在中心离开目标几何中心的横向距离来表示的，即角闪烁线偏差。角闪烁线偏差是扩展目标的重要特性。

雷达目标回波信号相位波前畸变所导致的角闪烁现象是影响跟踪雷达测角精度的主要误差来源。目前，多数研究主要讨论远场近似条件下目标角闪烁的情况(例如[1]殷红成，黄培康，王超，再论扩展目标的角闪烁，系统工程与电子技术，2007，Vol.29，No.4，499～504，[2]王超，殷红成，冯孝斌，黄培康，从极化的观点讨论复杂目标角闪烁的计算方法，系统工程与电子技术，2008，Vol.30，No.7，1195～1199)，认为目标角闪烁线偏差是与距离无关的量，而忽略了角闪烁的近场效应([3]范红旗，王胜，祝依龙，付强，相位梯度法计算近场角闪烁的解析式，电子学报，2009，Vol.37，No.5)。但在交会对接、末制导等近场观测条件下，目标角闪烁线偏差随观测距离、观测视角等剧烈变化，角闪烁的近场效应不可忽略，将直接影响雷达与目标相对运动轨迹，目标的近场角闪烁也将随之改变。因此，在雷达与目标的机动交会过程中，目标近场角闪烁与机动交会轨迹是相互影响的，孤立地研究某一位置处的近场目标角闪烁不具备实用价值，要求综合研究机动交会全过程中近场目标角闪烁对雷达跟踪性能的影响。

发明内容

本发明提供一种机动交会下目标近场角闪烁的统计标定方法，计入了近场角闪烁随距离的变化，提高了角闪烁模型的精度，通过标定将目标的角闪烁起伏等效为一种随机噪声，大幅简化了近场情况下的角闪烁模型。

为了达到上述目的，本发明提供一种机动交会下目标近场角闪烁的统计标定方法，包含以下步骤：

进行雷达与目标的机动交会仿真，获得雷达与目标的机动交会仿真的最小相对距离集合{d_Ti}，i＝1,...,N，N为仿真交会次数；

进行雷达与金属球定标体的机动交会仿真，获得雷达与金属球定标体的机动交会仿真的最小相对距离集合{d_Qi}，i＝1,...,N，N为仿真交会次数；

分别计算雷达与目标的机动交会仿真的最小相对距离集合的均方根σ_T、雷达与金属球定标体的机动交会仿真的最小相对距离集合的均方根σ_Q、以及雷达系统本身的随机测量误差的均方根σ_e；

其中，u_T为集合{d_Ti}的均值，N为仿真交会次数；

其中，u_Q为集合{d_Qi}的均值，N为仿真交会次数；

其中，e₀(t_j)是随机测量误差，u_e为雷达系统本身的随机测量误差的均值，M为离散时间点的个数；

计算机动交会中目标近场角闪烁的相对标定结果e_T；

进行雷达与目标的机动交会仿真，获得雷达与目标的机动交会仿真的最小相对距离集合包含以下步骤：

步骤S101、计算目标视线角，获得目标视线角随时间变化率e'(t)；

其中，t_j＝jΔt为雷达与目标的机动交会仿真中的时间离散值，Δt为时间离散间隔，j＝0,1,...,M，M为离散时间点的个数；ω(t_j)为t_j时刻目标中心相对于雷达的角速度；e_T(t_j)为目标近场角闪烁，单位为度；e₀(t_j)为雷达系统本身的随机测量误差，单位为度，e₀(t_j)可利用一定大小的随机数模拟得到；

步骤S102、根据目标视线角随时间变化率e'(t)计算雷达运动的横向加速度a(t_j)；

步骤S103、计算下一时刻t_j+Δt时，雷达与目标的相对运动速度矢量Δv和相对位置Δs；