[发明专利]一种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法

说明书

本发明公开了一种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法，其主要思路为：确定雷达，该雷达的检测范围内存在超低空目标，建立超低空目标多路径传播空间几何构型，并确定散射区域；确定等效单基雷达，并计算等效单基雷达的擦地角，进而计算等效单基雷达的散射系数；计算地、海面的介电常数，进而计算得到布儒斯特效应对应的反射系数，然后根据等效单基雷达的散射系数，计算得到散射区域的散射系数；根据散射区域的散射系数，计算t时刻雷达接收到的四路径基带回波信号，所述t时刻雷达接收到的四路径基带回波信号为弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模结果；t表示时间变量。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法，适用于对超低空目标与多径回波进行建模，实现对动目标的检测。

背景技术

当雷达在探测与跟踪超低空目标时，目标的多路径传播现象明显；由于目标在相对平坦的海面或地面飞行时，雷达接收到的回波信号不仅包含目标的直接路径信号，还包含目标经地海面反射形成的多径信号；而当目标低空飞行时，各路径回波之间的路程差很小，回波信号叠加在同一距离单元内，多路径传播会造成回波信号幅度的规律性变化(目标闪烁)，或相干叠加，或相干相消，造成无法得到真实目标回波信息；因此，深入研究多路径效应，为克服多路径影响而采取相应的技术措施,是提高防空导弹低空探测性能的必由之路。

杨勇等在论文“多径环境下海面低空目标检测技术研究”(电波科学学报,2011(3)：443-449.)中提出了一种低空环境下的目标多径散射建模方法，但该种低空环境下的目标多径散射建模方法研究的是反射波与直达波的路程差小于雷达距离分辨单元的情况，不适用于弹载雷达对于区分目标与多径信号的情况，因此，该技术的适用性受到很大限制。

DING J C等在论文“Non-fluctuating target detection in low-grazingangle with MIMO radar”(Journal of Central South University，2013，20(10)：2728－2734.)中直接采用Swerling模型描述低空多径环境下的目标回波，而实质上多径与目标RCS起伏间是相互独立的关系，应对Swerling模型加以改进以适用于低空多径环境。

周豪等在论文“低空多径环境下雷达目标检测性能研究”(现代雷达，2017，39(2)：33-38.)中引入了多径功率传播因子，将经典的Swerling目标起伏模型推广应用于低空多径环境。但该方法未考虑地海面散射区域的非均匀反射，难以在实际情况中运用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法，该种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法首先确定多径传播的几何构型，并在此基础上进行多径回波建模，确定接收信号模型，通过对每一路径信号的雷达方程进行计算后得到回波信号功率；多径传播路线回波的功率中，关键在于如何计算地海面反射等效的后向散射截面积，将散射区域进行划分后，通过基于等效双基构型的散射系数模型和布儒斯特反射特性进行分析，散射系数考虑采用双基等效成单基的几何构型进行计算，即将超低空目标T→第p个散射地块的散射点S_p→雷达R的几何构型视为双基构型，计算擦地角，进而通过Barton/Morchin模型进行散射系数计算。

一种弹载PD体制雷达超低空目标与多径回波建模方法，包括以下步骤：

步骤1，确定雷达，该雷达的检测范围内存在超低空目标，建立超低空目标多路径传播空间几何构型，并确定散射区域；

步骤2，确定等效单基雷达，并计算等效单基雷达的擦地角，进而计算等效单基雷达的散射系数；

步骤3，计算地、海面的介电常数，进而计算得到布儒斯特效应对应的反射系数，然后根据等效单基雷达的散射系数，计算得到散射区域的散射系数；