[发明专利]基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向方法、装置及计算机存储介质

说明书

本发明实施例公开了基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向方法、装置及计算机存储介质，该方法可以包括：将由雷达信号源位置参数所对应生成的MPR变量以及由至少一个飞行器平台所搭载的传感器测量所产生的TDOA估计方程相关联获得基本方程；利用被定义获得的未知量将所述基本方程进行伪线性化，获得用于求解所述未知量的伪线性误差方程；通过引入加权矩阵将所述伪线性误差方程由求解所述未知量转化为对应的二次约束下的二次优化问题；基于所述未知量按照所述雷达信号源位置参数进行拆分，将所述二次约束下的二次优化问题转化为对应的广义信赖域子问题GTRS；利用拉格朗日乘子法解决所述广义信赖域子问题GTRS，获得所述雷达信号源位置的测向估计值。

技术领域

本发明实施例涉及通信测向定位技术领域，尤其涉及基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

在利用小型飞行器平台实现对敌方雷达辐射源信号的被动定位或测向过程中，由于每个小飞行器平台所搭载的定位监测系统均为单天线单通道系统，从而无法在单点利用天线阵处理的手段进行独立测向与定位，因此，需要采用多个小型飞行器进行协作配合，利用在不同位置的空域差异性进行测向和定位。基于此，到达时差(TDOA，Time Differenceof Arrival)是被最广泛使用的被动定位方法。

而TDOA定位方法具有阈值效应，也就是说，TDOA能够有效地针对近场雷达信号源进行有效定位，但是无法对远场雷达信号源进行TDOA定位。因为雷达信号源距离小型飞行器搭载的传感器太远，雷达到达波对于远场雷达源而言将变为线性，因此，在这种情况下，只能估计得到远场雷达信号源所辐射信号的到达方向(DOA，Direction Of Arrival)。

通过DOA进行定位和测向更倾向于用极坐标而不是传统的笛卡尔坐标来表示雷达源的位置，以便在雷达源是近还是远的情况下避免必须的先验知识支持。其基本原理是：超远距离目标的极坐标角仍然有效，但距离估计在雷达源很远时将失去意义。困难的是，距离估计噪声和角度估计噪声之间存在严重的耦合相关性，并且一旦距离估计值性能变差，角度估计精度将随着显着下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向方法、装置及计算机存储介质；能够支持定位远近不同的雷达信号源，并且无需要预先获知雷达信号源与小型飞行器所搭载的传感器的距离远近。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向方法，包括：

将由雷达信号源位置参数所对应生成的改进极坐标表示方法(MPR， ModifiedPolar Representation)变量以及由至少一个飞行器平台所搭载的传感器测量所产生的到达时差TDOA估计方程相关联获得基本方程；

利用被定义获得的未知量将所述基本方程进行伪线性化，获得用于求解所述未知量的伪线性误差方程；

通过引入加权矩阵将所述伪线性误差方程由求解所述未知量转化为对应的二次约束下的二次优化问题；

基于所述未知量按照所述雷达信号源位置参数进行拆分，将所述二次约束下的二次优化问题转化为对应的广义信赖域子问题GTRS；

利用拉格朗日乘子法解决所述广义信赖域子问题GTRS，获得所述雷达信号源位置的测向估计值。

第二方面，本发明实施例提供了基于改进极坐标表示方法模型下的雷达信号测向装置80，可以包括：关联部分、伪线性化部分、第一转化部分、第二转化部分以及优化求解部分；其中，

所述关联部分，配置为将由雷达信号源位置参数所对应生成的改进极坐标表示方法MPR变量以及由至少一个飞行器平台所搭载的传感器测量所产生的到达时差TDOA估计方程相关联获得基本方程；