[发明专利]蒸发波导环境下基于导航雷达的海杂波统计方法及系统

说明书

本发明公开了蒸发波导环境下基于导航雷达的海杂波统计方法及系统，方法包括对扫描范围进行网格划分；根据损耗因子对雷达回波幅度进行校正；确定当前圈包含的各个网格的第一幅度值；基于每个网格周围网格的第一幅度值，获取每个网格的第二幅度值，对第二幅度值进行折线化和平滑处理获取在蒸发波导环境下的导航雷达多帧积累后的海杂波平均幅度的变化趋势；基于各个网格的采样点幅度值和平均幅度值的差值，形成对应的海杂波幅度分布直方图。系统包括网格划分模块、采样点幅度校正模块、网格第一幅度统计模块、网格第二幅度统计模块及分布特征统计模块。本发明能够在蒸发波导环境下给出合理的海杂波平均幅度曲线，有效统计不同海况下海杂波的分布。

技术领域

本发明涉及导航雷达技术领域，具体涉及一种蒸发波导环境下基于导航雷达的海杂波统计方法及系统。

背景技术

蒸发波导是海洋大气环境中经常出现的一种特殊的表面波导，它是由于海面水汽蒸发使得在海面上很小高度范围内的大气湿气随高度锐减而形成。蒸发波导能够陷获电磁波，这种效应使得电磁波部分能量被限制在波导层内传播。在国内，大气波导理论还处于基础理论研究阶段，利用雷达海杂波统计方法进行蒸发波导环境下的海杂波分布特性研究还相对较少。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种蒸发波导环境下基于导航雷达的海杂波统计方法及系统，利用真实的X波段导航雷达探测设备，采用实际海杂波多帧平均统计的方法获得贴近海面的低空蒸发波导传播特性数据并在此基础上进行海杂波的分布统计。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种蒸发波导环境下基于导航雷达的海杂波统计方法，包括：

对雷达扫描范围进行网格划分，在方位维和距离维上划分多个网格，每个网格内包括多个采样点，其中，所述方位维上设有与中心点同心的多个圆，相邻两个同心圆形成一个距离环，所述距离维上设有从中心点发散出的多条射线，相邻两条射线形成一个扇区；

根据已知的损耗函数对每个采样点的回波幅度进行校正；

根据雷达天线转动当前圈所有采样点落在所述扫描范围的位置，确定当前圈包含的各个网格的第一幅度值；

基于每个网格周围网格第一幅度值，获取每个网格的第二幅度值，并对各个网格的第二幅度值进行处理，得到蒸发波导环境下的导航雷达海杂波的平均幅度的变化趋势；

基于所述每个网格内各采样点的幅度和平均幅度的差值获取海杂波幅度分布直方图。

作为上述方案的优选，扫描范围在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元。

作为上述方案的优选，损耗函数为L＝a*10^bR，其中a和b为经验值，不同的大气环境有不同的系数，R为电磁波传播距离。

作为上述方案的优选，对每一根扫描线都会用损耗函数进行校正，包括：

根据损耗函数计算第p个采样点的损耗因子L(p)，并对当前第k根扫描线上第p个采样点的幅值s(k,p)进行校正，校正后的采样点幅值为v(k,p)＝s(k,p)/L(p)。

作为上述方案的优选，第一幅度值的确定包括：

每个网格的参考幅度值通过对该网格内所有校正后的采样点的幅度值求平均值获取，式中，k1表示天线转动第i圈第m个方位单元对应的起始扫描线数，k2表示天线转动第i圈第m个方位单元对应的终止扫描线数，p1表示天线转动第i圈第m个方位单元第n个距离单元所在网格对应扫描线的起始采样点数，p2表示天线转动第i圈第m个方位单元第n个距离单元所在网格对应扫描线的终止采样点数；