[发明专利]一种基于质心高度参量消除的弹道导弹结构参数估计方法

权利要求书

1.一种基于质心高度参量消除的弹道导弹结构参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立弹道导弹目标几何模型，获得弹道导弹目标回波的锥底瞬时微多普勒理论曲线和锥顶瞬时微多普勒理论曲线，利用锥底瞬时微多普勒曲线的周期性构造目标函数；

步骤2、对弹道导弹目标发射持续时间τ的单一频率脉冲，接收该段时间τ内弹道导弹目标的回波；

步骤3、对接收到的回波进行时频变换，得到弹道导弹目标回波的时频图；

步骤4、对时频图中的曲线进行拟合，得到锥底瞬时微多普勒曲线和锥顶瞬时微多普勒曲线；

步骤5、根据锥顶瞬时微多普勒曲线中相邻两次的极大值，得到弹道导弹目标的进动周期；

步骤6、利用弹道导弹目标的周期性，取锥底瞬时微多普勒曲线一个周期内的前半个周期和后半个周期进行相加，得到目标曲线；

步骤7、对目标曲线和目标函数进行最小二乘，得到弹道导弹目标的半径和进动角；

步骤8、利用锥顶瞬时微多普勒曲线和锥底瞬时微多普勒曲线的极大值，得到弹道导弹目标的高度和质心高度；

步骤1所述的建立弹道导弹目标几何模型，获得弹道导弹目标回波的锥顶瞬时微多普勒理论曲线和锥底瞬时微多普勒理论曲线，利用锥底瞬时微多普勒曲线的周期性构造目标函数，具体如下：

步骤1.1、弹道导弹目标回波的锥顶瞬时微多普勒理论曲线为：

弹道导弹目标回波的锥顶瞬时微多普勒理论曲线为：

其中，t为时间，λ为当前频率下的波长，ω为进动频率，H为弹道导弹目标的高度，h为弹道导弹目标的质心高度，γ为雷达视线角，θ为进动角，r为弹道导弹的半径，β为姿态角，cosβ(t)＝cosγcosθ-sinγsinθsin(ωt)；

步骤1.2、当锥底瞬时微多普勒理论曲线随时间变化T/2后，锥底瞬时微多普勒理论曲线为：

其中，T为进动周期；

步骤1.3、将f₂(t)和相加得到目标函数g(t)：

其中：

cosβ(t)＝cosγcosθ-sinγsinθsin(ωt)

。

2.根据权利要求1所述的基于质心高度参量消除的弹道导弹结构参数估计方法，其特征在于，步骤7所述的对目标曲线和目标函数进行最小二乘，得到弹道导弹目标的半径和进动角，公式如下：

其中：

G(t)＝f₂(t₁)+f₂(t₂)

式中，G(t)为目标曲线，f₂(t₁)表示锥底瞬时微多普勒曲线一个周期内的前半个周期，f₂(t₂)表示锥底瞬时微多普勒曲线一个周期内的后半个周期；为所要估计的进动角，为所要估计的弹道导弹半径，g(t|θ,r)为目标函数，其中的θ和r为所要搜索的参数。

3.根据权利要求1所述的基于质心高度参量消除的弹道导弹结构参数估计方法，其特征在于，步骤8所述的利用锥顶瞬时微多普勒曲线和锥底瞬时微多普勒曲线的极大值，得到弹道导弹目标的高度和质心高度，公式如下：

其中，λ为当前频率下的波长，ω为进动频率，H为弹道导弹目标的高度，h为弹道导弹目标的质心高度，γ为雷达视线角，θ为进动角，r为弹道导弹的半径，f₂(t)_max为锥底瞬时微多普勒曲线的极大值，f₁(t)_max为锥顶瞬时微多普勒曲线的极大值。