[发明专利]一种双通道雷达对地测高系统及方法

权利要求书

1.一种双通道雷达对地测高系统，其特征在于，包括天线、微波组合、发射机、低功率射频分机、波束控制器；所述发射机将低功率射频发射信号进行滤波、功率放大，并将生成的大功率发射信号输出至微波组合；所述微波组合将输入的大功率发射信号输出至天线输入端；波束控制器控制天线波束指向测高区域；天线将两个天线子阵面回波信号转换为方位和通道回波信号与方位差通道回波信号；低功率射频分机产生低功率射频信号，将微波组合输出的和通道和方位差通道射频回波下变频、滤波变换为低中频或零中频的和通道与方位差通道回波，并输出至信号处理与控制分机。

2.一种双通道雷达对地测高方法，其特征在于，流程如下：

A1：双通道雷达对地测高装置发射典型大时宽带宽积信号，接收场景回波s(t_a,t)并对回波信号进行距离向脉冲压缩、距离徙动补偿和相参积累；

A2：对和通道距离-多普勒图像进行二值分割；

A3：对和通道与方位差通道距离-多普勒图像的幅度比值进行过门限检测，确定方位差波束零深的区域；

A4：对过门限的零深初始检测点迹进行带有方向约束的直线拟合；

A5：对过门限的零深初始检测点迹进行野值点剔除；

A6：对零深检测点集合E的结果进行二次曲线拟合；

A7：利用二次曲线拟合后的多个零深检测点的距离-多普勒数据解算飞行器高度。

3.如权利要求2所述的双通道雷达对地测高方法，其特征在于，A1流程具体如下：

A11:计算回波的距离向脉冲压缩和距离徙动补偿结果：

S(t_a,R)＝IFFT{FFT[s(t_a,t)]·H₁₁(t_a,f_r)}

其中，S(t_a,R)为回波的距离向脉冲压缩和距离徙动补偿结果，s(t_a,t)为回波的二维时域信号，t_a为方位时间，R＝ct/2为回波接收距离，c为光速，t为距离时间，f_r为距离向频率，K_r为雷达发射线性调频信号的调频斜率，f_c为载波频率，v为飞行器运动速度，θ_L为空间斜视角；

A12：对双通道距离向脉冲压缩和距离徙动补偿结果进行方位向相参积累，得到两通道距离-多普勒图像，其计算方法如下：

I(f_d,R)＝FFT[S(t_a,R)]

其中，I(f_d,R)为二维相参处理后的距离-多普勒图像，f_d为多普勒频率。

4.如权利要求2所述的双通道雷达对地测高方法，其特征在于，A2流程具体如下：

A21：计算分割门限，其方法如下：

其中，I_avg为分割门限，I_Σ(i,j)为和通道距离-多普勒图像第i行第j列像素的值，N为图像行数，M为图像列数；

A22：和通道距离-多普勒图像分割的方法如下：

其中，I_seg(i,j)为分割后掩膜。

5.如权利要求2所述的双通道雷达对地测高方法，其特征在于，A3具体方法如下：

其中，I_zero(i,j)为方位差波束零深检测结果，满足I_zero(i,j)＝1的(i,j)组合为方位差波束零深点迹，I_Δ(i,j)为方位差通道距离-多普勒图像，取I_Th＝15dB。