[发明专利]弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法有效
申请号: | 201711101944.8 | 申请日: | 2017-11-10 |
公开(公告)号: | CN107976660B | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 朱圣棋;张涛;廖桂生;许京伟;李婕 | 申请(专利权)人: | 西安电子科技大学 |
主分类号: | G01S7/41 | 分类号: | G01S7/41 |
代理公司: | 陕西电子工业专利中心 61205 | 代理人: | 程晓霞;王品华 |
地址: | 710071 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 弹载多 通道 雷达 超低空 目标 分析 回波 建模 方法 | ||
1.一种弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法,其特征在于,包括有如下步骤:
(1)建立多径信号几何构型,划分雷达回波信号:将雷达回波信号根据传播路径的不同划分为四种,其中路径0为直射路径,路径1、路径2、路径3为多径信号,雷达接收到的回波信号为四条路径信号的叠加,
①路径0为雷达-目标-雷达;
②路径1为雷达-目标-海面-雷达;
③路径2为雷达-海面-目标-雷达;
④路径3为雷达-目标-海面-目标-雷达;
(2)划分海面有效散射区域:海面有效散射区域是一块以中心散射点S为中心的正方形区域,根据距离分辨率,将整个区域划分为P个小的散射单元SP,每个散射单元满足均匀分布,从而整个区域内的回波即等效为每个散射单元回波的叠加;
(3)计算散射单元的布鲁斯特反射系数Γ:当电磁波为垂直极化时,其反射系数在特定角度上发生极大的衰减,此时发生全透射,即布鲁斯特效应,根据布鲁斯特效应计算每个小散射单元的布鲁斯特反射系数Γ;
(4)计算散射单元的等效散射系数σ0:采用双基等效原理,将目标→散射点→雷达的几何构型视为双基构型,将该构型 等效为单基模型,计算单基模型对应的擦地角,结合经验散射模型HYB模型估计多径回波信号的后向散射系数σe,最终得到每个散射单元的等效散射系数σ0=Γσe;
(5)建立四条路径的多通道回波信号模型X(t):建立多通道回波信号模型X(t),其中第n个通道第k个脉冲的回波模型x(n,k),是P个海面散射单元四条路径回波信号的叠加,完成多径回波建模。
2.根据权利要求1所述的弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法,其特征在于,其中步骤(2)中所述的中心散射点S的位置矢量pS为:
pS=(xS,yS,zS)
式中,xS,yS,zS分别表示中心散射点S在正交坐标系中的位置坐标,zS=0表示S点位于水平面上,由雷达位置矢量和目标的位置矢量得到直线方程:
式中,xR,yR,zR为雷达平台位置坐标,xT,yT,zT为目标的位置坐标,根据方程求解散射中心点S的位置矢量pS。
3.根据权利要求1所述的弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法,其特征在于,其中步骤(2)中的散射单元SP,为均匀正方形,其边长Δr大小由距离分辨率决定:
其中c为光速,B为发射信号带宽,每个散射单元的面积AS:
AS=Δr2。
4.根据权利要求1所述的弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法,其特征在于,其中步骤(3)中所述的计算散射单元的布鲁斯特反射系数Γ,是垂直极化电磁波的布鲁斯特反射系数,计算表达式为:
其中φi表示电磁波入射角,Γv表示垂直极化电磁波的布鲁斯特反射系数,ε是海水介电常数,其大小与温度、海水盐度和电磁波频率有关。
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