[发明专利]一种着陆测量雷达高度向多次反射野值剔除方法及其系统

说明书

本发明提供一种着陆测量雷达高度向多次反射野值剔除方法及其系统，包括：获取中频信号经数字下变频后的雷达回波基带信号，对所述基带信号进行FFT处理，分析雷达回波的幅频特征，进行雷达回波信号重心估计处理，得到所述雷达回波的频率特征的重心；通过多个与雷达天线法向不同夹角的波束分时测量相应波束的所述雷达回波的频率重心，选择其中波束方向与雷达天线法向夹角最大的至少三个波束的指向矢量对所述着陆地面的径向距离值进行解算，得到所述着陆地面的平面特征；计算所述着陆地面相交的着陆交点到所述雷达的距离估算值与雷达天线法向夹角最小的波束对着陆地面的径向距离值的差值的绝对值。本发明实现简单，能够剔除并且纠正任何类型野值。

技术领域

本发明涉及一种野值剔除方法技术领域，特别是一种着陆测量雷达高度向多次反射野值剔除方法。

背景技术

着陆测量雷达采用伪码调制的线性调频中断连续波进行测距，按照随机信号雷达原理，收发异步接收的线性调频中断连续波雷达的接收平均功率为：

其中，t₀为双程测量距离对应的延迟时间，T_P为码元宽度，P_r为线性调频连续波的接收平均功率。实际工作中，为了保证收发完全分时，在收发开关切换时，在接收开关时序中加入保护时间Δt，Δt＜＜T_P，那么

其中，1≤M＜2，1≤N≤2。

从上式可以看出，距离越近，线性调频中断连续波雷达由于收发异步，延迟时间t₀越短。着陆雷达分时进行四波束测量，其中三个波束的指向角度偏离天线法向不小于30度，分别编号为波束2、波束3、波束4；另一个波束的指向角度偏离天线法向5度，编号为波束1。近距离着陆时，距离不大于50米，天线的法向与重力方向基本一致。在着陆地面平整时，高度向反射杂波较强，由于波束1的指向与高度向基本一致，在近距离时，包含在主瓣回波内。而二次高度向杂波反射着陆平台再经反射地面进入着陆雷达，由此产生的延迟时间为2t₀，在某些情况下，二次高度向杂波比主瓣回波的能量更强。随之产生的问题，在没有先验信息的条件下，无法判决哪个是主瓣回波信号，哪个是杂波信号，从而导致着陆雷达测量错误，波束1的径向距离值出现野值，如果场景变化较小，野值将持续存在，形成斑点型野值，给野值剔除算法带来严峻考验。而其余三个波束，由于波束指向偏离天线法向较大，高度向杂波被天线旁瓣大幅度抑制，且延迟时间比波束1大，高度向杂波基本被噪声掩盖，测量中也不会出现野值。针对着陆测量雷达近距离重力向波束有高度向多次反射野值的问题，现有方案缺乏解决上述技术问题的有效手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种着陆测量雷达高度向多次反射野值剔除方法及其系统，其能够解决近距离高度向多次反射产生的测量野值的问题。

有鉴于此，本发明提供一种着陆测量雷达高度向多次反射野值剔除方法，其特征在于，包括：

获取中频信号经数字下变频后的雷达回波基带信号，对所述基带信号进行FFT处理，基于所述FFT处理结果，进行CFAR检测，判决是否存在雷达回波，如果不存在，结束，否则，给出雷达回波存在的标识；

根据所述雷达回波存在的标识，分析雷达回波的幅频特征，利用所述雷达回波的幅频特征，进行雷达回波信号重心估计处理，得到所述雷达回波的频率特征的重心；

通过多个与雷达天线法向不同夹角的波束分时测量相应波束的所述雷达回波的频率重心，得到各个波束对着陆地面的径向距离值，选择其中波束方向与雷达天线法向夹角最大的至少三个波束的指向矢量对所述着陆地面的径向距离值进行解算，得到所述着陆地面的平面特征；

对所述着陆地面的平面特征进行分析，根据波束方向与雷达天线法向夹角最小的波束的指向单位矢量，计算与所述着陆地面相交的着陆交点到所述雷达的距离的估算值；