[发明专利]一种两坐标雷达的俯仰测角方法

说明书

本发明涉及一种两坐标雷达的俯仰测角方法，属于雷达信号检测和数据处理技术领域。采用俯仰多波束扫描，对俯仰平面进行网格划分，然后求取单元格幅度平均值，根据单元格幅度平均值设定门限进行目标的判定，对目标的一次点迹信息做凝聚处理；对凝聚后的电迹进行预测、滤波后输出航迹，航迹信息中包含俯仰、距离、方位信息。本发明方法解决了现有技术中单部两坐标雷达不能实现测高的缺陷，同时进行杂波抑制，提高了跟踪精度。

技术领域

本发明涉及雷达数据处理和信号处理方法，属于雷达信号检测和数据处理技术领域。

背景技术

两坐标雷达由于体制限制只能探测目标的距离和方位信息，不能获取准确的俯仰信息即不能测高。而无人机的飞行高度从几十米到几百米不定，机动性强，作为一个反无人机探测雷达，不能测高则不能获取无人机的具体三维位置，是一项功能缺失。

反无人机探测雷达主要的探测目标是无人机这类“低慢小”目标，它的主要特点是：1)低：目标飞行高度低，容易受地面目标干扰；2)慢：目标飞行速度慢，多普勒频率小，容易受地面杂波干扰；3)小：目标散射截面积小，回波弱。

在复杂背景下，对“低慢小”目标的检测难度大，无法检测则后续的航迹处理无从谈起。杂波图技术在虚假目标抑制方面有较好的效果，杂波图技术是利用零速通道滤波器来分离出杂波和低多普勒回波，输出经过杂波图门限检测器。杂波图一般分为静态杂波图和动态杂波图，按维度又分为平面杂波图和立体杂波图。

目标的三维定位方法，常见的有：1)三坐标雷达直接测量目标的三维定位信息；2)两坐标雷达和测高雷达复合应用；3)多部两坐标雷达数据融合。

以上3种方法均需要两个雷达，现有技术中并未出现单部雷达进行测高的方法。

发明内容

要解决的技术问题

两坐标雷达不能获取俯仰信息即不能测高，则无法获取无人机的三维位置，不能满足反无人机探测雷达的需求。为了避免现有技术的不足，本发明提出一种两坐标雷达的俯仰测角方法，使用单部两坐标雷达完成三坐标定位，拟采用俯仰多波束比幅测角+目标跟踪精确测角相结合的方法。

技术方案

一种两坐标雷达的俯仰测角方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：雷达开机，进入搜索工作模式，俯仰三波束扫描，俯仰波束间隔δ度；

步骤2：每个俯仰平面按照距离单元r和方位波束宽度e划分单元格；

步骤3：经过每个俯仰面N次以上积累，得到每个单元格幅度平均值F_ijk；所述的F_ijk表示第i个俯仰面，第j个距离单元，第k个方位波束所在单元格的幅度平均值；

步骤4：取检测门限为L_ijk＝CF_ijk，其中C为门限因子；当被检测信号大于检测门限L_ijk，判为有目标，否则判为无目标；被检出的目标一次点迹信息包含距离R_i、方位A_i、俯仰E_i、幅度F_i和多普勒V_i；

步骤5：将多个俯仰位的一次点迹信息做凝聚处理，落在距离、方位、多普勒波门内的点迹认为是同一目标的信息；

5a、当波门内只有1个俯仰位的点迹信息时，用该波束所在俯仰角作为目标的俯仰角，用质心法进行距离、方位维的凝聚，最大幅度点迹的多普勒作为凝聚点的多普勒；所述的质心法进行距离、方位维的凝聚公式如下：