[发明专利]一种低小慢飞行器径向速度获得方法及装置

说明书

本发明公开了一种低小慢飞行器径向速度获得方法及装置通过构建速度‑分数域频率图谱，该方法不通过多频谱估计目标速度,而是在构建的速度‑分数域频率图谱中,对应不同分数域频率下,通过CFAR(恒虚警概率)检测峰值即认为是运动目标,其径向速度即对应的速度域坐标)，因此本发明能够简单有效的获得低小慢飞行器的径向速度；提出了通过速度补偿+回波累积的方法,有效抑制地面多径信号和噪声干扰，提高了径向速度获得的准确率。

技术领域

本发明涉及飞行器径向速度获得方法及装置，具体涉及一种低小慢飞行器径向速度获得方法及装置。

背景技术

无人机等低小慢飞行器已经广泛应用于军事、工农业生产以及人们的日常生活中，其中低小慢飞行器是指雷达散射截面(RCS)小、速度慢、高度低的飞行器，同时由于缺乏广泛的执法监督和有效的行动侦测系统，大量无人驾驶飞行器的滥用可能导致一系列严重的犯罪行为，如稳私侵犯、非法侦察、危及公共安全、非法走私以及爆炸物部署等。因此，在军事禁区、机场、港口等重要场所对无人机进行有效探测是重要而紧迫的问题。

雷达系统可在全天候和光照条件下具有目标远程感知能力，同时对目标距离和速度等状态参数进行估计，然而，由于无人机具有雷达散射截面(RCS)小、速度慢、高度低等典型特征，易受地杂波、无线电波等杂波信号的干扰，导致雷达难以有效探测的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低小慢飞行器径向速度获得方法及装置，用以解决现有技术中的方法和装置无法获得低小慢飞行器径向速度的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种低小慢飞行器径向速度获得方法，用于获得每个待探测的低小慢飞行器的径向速度，按照以下步骤执行：

步骤1、向多个待探测目标发射探测雷达信号，获得每个待探测目标的多条原始回波信号；

所述的原始回波信号包括待探测目标回波信号、地物多径信号以及杂波信号；

步骤2、对每个待探测目标的每条原始回波信号依次进行低噪放大处理、带通滤波处理、射频采样处理以及数字下变频处理，获得每个待探测目标的多条基带回波信号；

步骤3、根据每个待探测目标的多条基带回波信号，采用式I获得每个待探测目标在速度v_k时的分数域频率K为速度的总数，K为大于1的整数，v_k的单位为m/s，的单位为Hz：

其中，L为在速度v_k下的累积基带回波信号总条数，L为正整数，L＝round((p+fix(v_k/10))*c/(2*v_k*f_c*T_r))，式中,p为增加倍数，3≤p≤6，f_c为探测雷达信号载波频率，单位为GHz，T_r为探测雷达信号脉冲重复间隔，单位为us，round(·)表示四舍五入,c为光速，单位为m/s，fix(·)表示取整数，φ(l,v_k)为第l条基带回波信号在速度v_k下的补偿因子，l＝1,2,…,L，为第n个待探测目标的第l条基带回波信号经分数阶傅里叶变换后的峰值，s_n表示第n个待探测目标的基带回波信号，n＝1,2,…,N，N为待探测目标个数，N为正整数，为第m个地物产生的多径信号经分数阶傅里叶变换后的峰值，s_m为第m个地物产生的多径信号，m＝1,2,…,M，M为地物的总数，M为大于等于0的整数，为杂波信号经分数阶傅里叶变换后的峰值；