[发明专利]一种岸基海杂波观测方法

权利要求书

1.一种岸基海杂波观测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，初选优先观测方位：

在雷达可选方位角范围内，计算各个方位角与实时浪向的夹角，结合逆浪、正侧浪、顺浪定义区间，分别选择最接近逆浪、正侧浪、顺浪的方位角，作为优先观测方位；

关于实时浪向的获取，在具备海浪信息采集设备的条件下同步采集获取实时浪向，当不具备该类设备时，在雷达可选方位角区间按照一定间隔进行不同方位角下的数据采集，通过求取每个方位角下的多普勒谱频移，对频移随方位角的变化曲线进行拟合，结合预报浪向，推断实时浪向；

步骤2，确定最大可观测的下俯角区间及对应脉宽：

根据经纬度信息和雷达海拔高度信息估算不同方位角下的陆海交界位置到雷达观测位置的距离，并预留一定的保护距离，计算对应的下俯角β_i,β_i0，i＝1,2...N，N为步骤1的优先观测方位角个数，结合地理信息验证在下俯角范围(0,β_i]内，各个优先观测方位是否存在地形遮挡，若有遮挡，在小范围内调整方位角然后重新计算，更新优先观测方位和β_i值，然后再根据发射脉宽是否可选按以下步骤进一步确定最大可观测的下俯角区间：

步骤21，对于发射脉宽可选的情况，计算不同脉宽对应的雷达近距离盲区边界，得到各个脉宽下能测试的最近距离，计算对应的下俯角θ_k,k＝1,2...，在保证近3dB点位于近距离盲区之外的前提下，结合雷达3dB俯仰波束宽度φ_e，得到各个脉宽下的最大可设置下俯角θ_k'＝θ_k-φ_e/2，求取(0,β_i]与(0,θ_k']区间的交集，同角度下选较大脉宽，得到最大可观测下俯角区间及不同子区间对应的脉宽，同时由区间端点得到最大可观测下俯角区间；

步骤22，对于发射脉宽不可选的情况，计算当前脉宽对应的雷达近距离盲区边界，得到能测试的最近距离，计算对应的下俯角θ，结合雷达3dB俯仰波束宽度φ_e，进而得到当前脉宽下的最大可设置下俯角θ'＝θ-φ_e/2，求取(0,β_i]和(0,θ']的交集作为最大可观测下俯角区间，同时由区间端点得到最大可观测下俯角；

步骤3，分级不同海面状态进行参数配置：

将不同海面状态进行分级，粗略划分中低海情和高海情，或按照浪高细化划分量级，在各个量级下，分别确定最小可观测下俯角和可选脉冲重频，参数配置过程如下：

步骤31，确定最小可观测下俯角：以最小下俯角的俯仰波束中心回波强度满足一定杂噪比为原则，将步骤2得到的最大可观测下俯角作为起点，设置一定的步进间隔，依次递减至接近0°，然后计算各个下俯角时的俯仰波束中心的实际回波杂噪比，确定满足杂噪比要求的下俯角，得到当前海面状态量级下可设置的最小下俯角；

步骤32，确定可选脉冲重频：根据不同量级的回波强度选择脉冲重频，确保最大频移分量在[-PRF/2,PRF/2]区间，PRF为脉冲重频，以雷达最接近逆浪和顺浪的实际回波数据进行估计，得到最大频移分量，反推可设置的脉冲重频，同时考虑占空比，根据脉宽*脉冲重频≤最大占空比，确定可选的脉冲重频范围,然后结合所需单组时间序列样本数确定测试时长和脉冲重频；

步骤4，测试任务分类规划及重点参数切换：

依据分析目的将测试任务进行分类，每个任务中切换重点要分析的参数，其他参数选择一个典型值固定，包括典型分辨率的连续下俯角变换测试和典型下俯角的不同参数对比测试，若受雷达功能所限，某项参数不具备可变性，可跳过该部分参数的切换设置；

以上两类测试任务的参数切换设置过程如下：

步骤41，典型分辨率的连续下俯角变换测试：固定分辨率参数，然后分别以步骤3得到的最小可观测下俯角和步骤2得到的最大可观测下俯角为区间两端，考虑天线的俯仰向波束方向图有效补偿区域，设计俯仰向波束中心步进间隔，然后在步骤1的优先观测方位中选择一个能覆盖更大下俯角区间的值，在该方位角下依序转动天线进行不同下俯角的测试，若具备不同极化方式，完成极化方式的切换测量，可在一种极化方式各个下俯角测试完毕后再反向变化下俯角测试下一种极化方式，以上多个下俯角的测量整体构成该分辨率对应的一轮测试任务；

步骤42，典型下俯角的不同参数对比测试：在步骤3得到的最小观测下俯角和步骤2得到的最大可观测下俯角构成的区间内选择一个典型值，在步骤1的优先观测方位中先选择第一个值，切换极化方式，每种极化方式下切换分辨率，然后更换至下一个优先观测方位重复极化方式和分辨率的切换测量，以上方位角、极化方式以及分辨率的不同参数对比测试，整体构成该下俯角对应的一轮测试任务；

步骤5，按不同模式执行测试任务：

在步骤4的基础上按照不同模式执行测试任务，模式包括常规观测模式和特殊观测模式，单日安排多轮测量任务，常规观测模式下分时段进行测试，特殊观测模式下加密测量，并及时根据实际情况切换适当模式；不同模式下的循环设置如下：

步骤51，常规观测模式下单日安排2到3个时段，每个时段中将步骤4中的测试任务进行循环测量，设定循环次数下限；

步骤52，特殊观测模式下加密观测，包括高海情模式和稀缺浪向模式，其中执行步骤4的典型下俯角的不同参数对比测试中，在不同轮中设置不一样的下俯角，至少在可设置的下俯角区间内选择两个角度；

步骤6，部分参数定期更新：

随着实测海杂波数据的积累，对于步骤3中最小可观测下俯角和可选脉冲重频，定期结合典型的实测数据进行计算，若不符合，进行更新，随之更新步骤4和步骤5的测试任务中对应的参数值，定期对观测数据进行预处理，将预处理后的数据和海洋环境参数进行匹配，统计预处理数据的海洋环境参数覆盖情况，更新步骤5的稀缺浪向区间。