[发明专利]一种雷达航迹随机抖动性评估方法

说明书

本发明提供了一种雷达航迹随机抖动性评估方法，该方法将雷达航迹点位置映射到极坐标系中，从角度和距离两个维度上计算测量雷达航迹点相对于参考雷达航迹点的位置偏差情况，采用多尺度相干分析方法，量化和评估多个周期内的测试航迹相对于标准航迹的随机抖动情况。

技术领域

本发明属于空中交通管理领域，尤其涉及一种雷达航迹随机抖动性评估方法。

背景技术

雷达误差一般有系统误差和随机误差。系统误差是对同一被测量物体进行了多次测量，将所得结果的平均值与被测物体的真实值之差。系统误差一般来源于系统本身，可以通过精确校准来减少误差，或者通过数学补偿的方法可以基本去除系统误差。随机误差又称为偶然误差或者不定误差，是在测量过程中一系列有关因素微小的无序波动而形成的具有相互抵偿性的误差，其主要来源为接收机的热噪声和杂波干扰，雷达随机误差没有有效办法能够彻底消除，因此需要对雷达随机误差进行分析。

民航管制自动化系统接入雷达信号，经过格式解析获取目标信息，然后将目标信息显示在管制系统显示界面上。管制员通过观察管制界面上的飞机位置、高度、速度等信息进行日常管制活动。为了实现精确管制，保障飞机飞行安全，管制员需要知道飞机的精确位置信息，通过雷达航迹的随机抖动性评估，管制员能够准确区分雷达源的数据好坏，避免管制判断出错。

之前的雷达航迹抖动性评估方式都是计算单个点的误差，通过计算误差的标准差或者方差来表示航迹的随机抖动性。方差或标准差体现的是数据整体离散程度，没有考虑到雷达航迹在时间上连续、相关的特性。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种实用的一种雷达航迹随机抖动性评估方法，通过前期的数据处理，得到完整可用的航迹数据，然后从距离和角度两个方面计算误差，运用相干分析方法对误差数据进行量化分析得到航迹抖动性变化曲线。本发明具体包括：

步骤1、剔除野值。航空器在飞行过程中，其高度、速度、位置数据会随着时间变化，但是其高度、速度、位置在一定雷达扫描周期内的变化是有限的。雷达扫描到的目标信息可能会因为某些不确定因素影响出现明显偏离实际的情况，因此要剔除这部分数据；

步骤2、数据补偿；

步骤3、进行时间对齐；被测雷达A和标准雷达B，对同一目标的位置测量值分别为(x_A,y_A)、(x_B,y_B)，速度、角度、时间分别为(v_A,c_A,t_A)、(v_B,c_B,t_B)。由于两部雷达的报出时间不一定统一，因此需要对相近时间内的数据点进行时间对齐操作。因为两部雷达的时间差很短，小于等于两部雷达中最小扫描周期，可以认为是一个很短的时间，因此时间对齐操作采用线性插值的方法实现；

步骤4、进行坐标转换；被测雷达A和标准雷达B，对同一目标的位置测量值分别为(x_A,y_A)、(x_B,y_B)。雷达A的坐标为(x_RA,y_RA)，需要将(x_A,y_A)、(x_B,y_B)转换到以(x_RA,y_RA)为极点的极坐标系中，得到(ρ_A,θ_A),(ρ_B,θ_B)；