[发明专利]使用天气雷达感测的显示系统和方法

权利要求书

1.一种用于增强视觉的机载天气雷达系统，包括：

天线；以及

控制电路，被配置成经由天线来提供指向外部环境的雷达波束，以及被配置成接收雷达回波，

其中所述控制电路被配置成通过处理雷达回波来提供与所述外部环境相关联的图像数据，并且

其中与当用于天气雷达感测功能时相比，当用于外部场景形貌的增强视觉时，所述天气雷达系统具有提升的距离分辨率和角度分辨率，所述控制电路被配置为传输具有离散和增大的频率步进的连续脉冲，使得来自处于模糊距离的杂波的雷达回波不同于来自目标的雷达回波，所述控制电路被配置为拒绝来自处于所述模糊距离的杂波的雷达回波，所述雷达波束处于X波段或C波段，所述图像数据向飞行员提供外部场景形貌的目视图像。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述角度分辨率是用波束锐化技术以及波束点扩展函数去卷积提升的。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述天线是切换孔径天线，并且所述控制电路还被配置为基于在完整孔径上传输和接收与用于在局部孔径上接收的同时在所述完整孔径上传输之间切换，处理所述雷达回波以确定与天线准线相对的目标角度的高分辨率估计。

4.如权利要求1或2所述的系统，其中所述控制电路包括处理电子设备，所述处理电子设备被配置为使用步进频率压缩来提供所述距离分辨率。

5.如权利要求1或2所述的系统，其中所述控制电路被配置成响应于所述图像数据而在显示器上提供透视增强图像，以此作为目视图像。

6.如权利要求1或2所述的系统，其中所述雷达波束是作为具有分立的提升频率步进的单独脉冲提供的。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述频率步进跳过受限或非预期的频率。

8.一种用于提供实时传感器图像的方法，所述方法包括：

接收来自X波段或C波段机载天气雷达系统的雷达回波，所述X波段或C波段机载天气雷达系统包括切换孔径天线，其中与当用于天气雷达感测功能时相比，当用于提供外部场景形貌的实时传感器图像时，所述雷达回波能被处理以具有提升的距离分辨率和角度分辨率；

基于在完整孔径上传输和接收与在局部孔径上接收的同时在所述完整孔径上传输之间切换，处理所述雷达回波以确定与天线准线相对的目标角度的高分辨率估计；以及

过滤所述雷达回波以识别具有低于预定值的反射率的区域，从而基于所述雷达回波来提供外部场景形貌的目视图像。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述X波段或C波段机载天气雷达系统的所述雷达回波包括切换孔径、序列波瓣或单脉冲天气雷达系统。

10.如权利要求8或9所述的方法，还包括：通过使用所述目视图像而在下视显示器上显示飞行器状况显示图像。

11.如权利要求8或9所述的方法，其中所述机载天气雷达系统包括处理电子设备，所述处理电子设备被配置为使用步进频率压缩来提供所述距离分辨率。

12.如权利要求8或9所述的方法，还包括：提供与所述雷达回波相关联的雷达波束，所述雷达波束是用波束锐化技术提供的。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述波束锐化技术包括子孔径或分裂孔径技术，所述方法还包括利用复共轭方法借助对消来消除多普勒感应的相位变化，以基于相位中心变化来确定所述目标角度。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述雷达波束是用超宽带脉冲、脉内压缩或脉间压缩提供的。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述雷达波束是使用步进频率压缩提供的。