[发明专利]基于相位测距的宽带雷达弹道目标微动几何参数估计方法

权利要求书

1.一种基于相位测距的宽带雷达弹道目标微动几何参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立锥体目标几何模型，获得锥体目标的距离-时间回波信号和第i个散射中心的微距曲线理论结果：其中，所述锥体目标的距离-时间回波信号包括G个散射中心的距离-时间回波信号，i为G个散射中心中任意一个；G1；

所述锥体目标几何模型，其建立过程为：

锥体目标的高为H，锥体目标的底面半径为r，锥体目标的质心到其锥顶的距离为d，锥体目标进动的旋转中心为坐标原点O；宽带雷达视线为rLOS，锥体目标质心到锥体目标顶点的连线为锥体目标对称轴；

锥体目标顶点为第一散射中心p₁，所述第一散射中心p₁为一般散射中心；宽带雷达视线rLOS和锥体目标对称轴构成的平面，与锥体目标底面边缘的两个交点为锥体目标的两个等效散射中心，分别记为第二散射中心p₂和第三散射中心p₃；

所述锥体目标的距离-时间回波信号为

其中，表示第i个散射中心的距离-时间回波信号，i＝1,2,3，第1个散射中心为第一散射中心p₁，第2个散射中心为第二散射中心p₂，第3个散射中心为第三散射中心p₃；表示距离单元，f_k表示对每一个散射中心的反射回波信号分别进行解线调频处理、并采用快速傅里叶变换FFT后的时间频率，μ表示宽带雷达发射的线性调频信号调频率，c表示光速，表示第i个散射中心的散射系数，sinc表示辛格函数，B表示宽带雷达发射的线性调频信号带宽，R_i(t)表示t时刻第i个散射中心的微距离，λ表示宽带雷达发射的线性调频信号波长，exp表示指数函数，j表示虚数单位；

步骤2，利用分段近似微距曲线提取方法对第i个散射中心的距离-时间回波信号进行分段以及Keystone变换，得到第i个散射中心的粗估计瞬时微距曲线其中，t表示时间变量；

步骤3，根据第i个散射中心的距离-时间回波信号和第i个散射中心的粗估计瞬时微距曲线并利用相位测距微距曲线提取方法，得到第i个散射中心的高精度微距曲线

步骤4，根据第i个散射中心的高精度微距曲线分别得到锥体目标进动频率估计值锥体目标进动角估计值目标半锥角估计值锥体目标母线长估计值锥体目标高度估计值和锥体目标底面半径估计值

所述锥体目标进动频率估计值锥体目标进动角估计值目标半锥角估计值锥体目标母线长估计值锥体目标高度估计值和锥体目标底面半径估计值为所述基于相位测距的宽带雷达弹道目标微动几何参数估计结果。

2.如权利要求1所述的一种基于相位测距的宽带雷达弹道目标微动几何参数估计方法，其特征在于，所述R_i(t)表示t时刻第i个散射中心的微距离，其表达式为：

表示锥体目标的锥旋轴OW单位方向向量n_OW的斜对称矩阵，θ表示锥体目标进动角，ω_c表示锥体目标围绕锥体目标的锥旋轴OW做锥旋运动的角速度，t表示时间变量，sin表示正弦函数，I表示3×3的单位矩阵，r_oi表示初始时刻第i个散射中心在参考坐标系Oxyz中的坐标向量，r_0i＝(x_0i,y_0i,z_0i)，x_0i表示初始时刻第i个散射中心在参考坐标系Oxyz中的x轴坐标，y_0i表示初始时刻第i个散射中心在参考坐标系Oxyz中的y轴坐标，z_0i表示初始时刻第i个散射中心在参考坐标系Oxyz中的z轴坐标，n_rLOS表示宽带雷达视线rLOS方向的单位矢量，[·]^T表示转置操作；

所述参考坐标系Oxyz是以锥体目标质心为原点O、以初始时刻锥体目标质心到锥体目标顶点的方向为z轴、以与初始时刻锥体目标对称轴共面且垂直于z轴的方向为y轴，并根据z轴和y轴使用右手定则确定出的方向为x轴，其中初始时刻为0时刻。