[发明专利]基于干涉相位辅助的延迟多普勒雷达高度表的测高方法

权利要求书

1.一种基于干涉相位辅助的延迟多普勒雷达高度表的测高方法，其特征在于，基于三天线系统，包括如下步骤：

(1)建立三天线系统的雷达高度表回波信号模型：干涉延迟多普勒雷达高度表的天线由3个垂直航迹分布的天线构成，天线之间的间距即基线长度为d，由天线1向地面发射脉冲信号，天线1、2、3均接收来自地面的回波，建立的回波信号模型分别为s₁(t)、s₂(t)和s₃(t)，它们都是和时间相关的回波信号；

建立基于干涉相位辅助的延迟多普勒雷达高度表的回波信号模型：

天线1的回波信号模型：

天线2的回波信号模型：

天线3的回波信号模型：

式中，c为光速，λ为波长，L_P为传播衰减，H为载机高度，G(ρ,φ)为极坐标ρ,φ对应的地面单元的天线增益，σ(ρ,φ)为极坐标ρ,φ对应的地面单位面积散射系数，P_p(t)为点目标回波波形，R₁(ρ,φ)为天线1到极坐标ρ,φ对应的地面单元的距离，d为基线长度，θ(ρ,φ)为极坐标ρ,φ对应的地面单元与天线1法线的夹角；

开始对回波信号进行处理，

(2)确定检测门限：通过计算任意一个天线的噪声功率用于计算雷达回波信号的检测门限；

(3)对天线1划定干涉窗：根据计算得到的检测门限，在天线1的回波信号中搜索高于检测门限的峰值点位置，从峰值点位置距离单元开始，向回波前沿搜索，将所有信号幅度值高于检测门限的距离单元均划入干涉窗，当出现信号幅度小于检测门限的距离单元时停止搜索，干涉窗内所有的距离单元即干涉点均可用于雷达高度测量；

(4)天线2和天线3的干涉窗均以天线1干涉窗内的距离单元为准划定；

(5)干涉相位角θ(n)的提取：由三个天线的干涉窗内第n个距离单元的回波信号计算其对应的地面单元相对于天线1阵列法线的夹角θ(n)；对干涉相位角的提取，按如下方法进行：

(5.1)将干涉窗内的天线1、2、3的输出地面回波信号分别记为：

s₁(N₂-P+1),s₁(N₂-P+2),…,s₁(N₂)；

s₂(N₂-P+1),s₂(N₂-P+2),…,s₂(N₂)；

s₃(N₂-P+1),s₃(N₂-P+2),…,s₃(N₂)，

这里N₂为峰值点的位置，P为干涉窗口内的距离单元个数；

(5.2)第n个距离单元的对应地面单元相对于天线阵列法线的夹角θ(n)，其中n∈[N₂-P+1,N₂]，夹角θ(n)由下式计算：

(6)雷达高度测量：根据干涉窗内的所有距离单元对应的地面单元到雷达的距离R及其对应地面单元相对于天线1阵列法线的夹角θ(n)，计算雷达高度，

计算雷达高度，按如下方法进行：

对所有计算得到的雷达高度求平均，得到雷达相对于地面的高度：

式中，n为干涉窗口内距离单元的序号，c为光速，B为信号带宽；

然后对所有计算得到的雷达高度求平均，得到雷达相对于地面的高度。

2.根据权利要求1所述的基于干涉相位辅助的延迟多普勒雷达高度表测高方法，其特征在于，步骤(2)中所述的任一天线的噪声功率计算，天线1的噪声功率

其中，N1为噪声窗口起始距离单元序号，M为噪声窗口的长度，s₁为天线1的接收信号，l为噪声窗口内距离单元的序号；

根据检测概率确定后续检测的门限U_T：

式中P_fa为检测概率。