[发明专利]基于复杂运动下多通道雷达的建模方法

权利要求书

1.一种基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，包括：

步骤S1：由雷达平台的空间位置建立地面参考坐标系、雷达天线面板坐标系和锥旋坐标系；

步骤S2：根据所建的地面参考坐标系、雷达天线面板坐标系、锥旋坐标系与雷达平台的运动状况，通过数学计算求解地面散射点的瞬时斜距；

步骤S3：通过空间的坐标转换计算雷达的方向图；

步骤S4：运用瞬时斜距和方向图建立雷达的回波信号模型。

2.根据权利要求1所述的基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，定义坐标系O-xyz为地面参考坐标系，其z轴过雷达天线面板中心，y轴方向与平台水平运动速度相同；

定义坐标系O_ap-x_apy_apz_ap为雷达天线面板坐标系，O_ap点为天线面板中心，x_ap轴为向天线面板朝向，y_ap轴平行于天线面板；

定义坐标系O_prec-x_precy_precz_prec为以雷达平台锥旋轴与自身对称轴的交点O_prec为原点，以雷达平台自身对称轴为y_prec轴，平行于天线面板基线建立x_prec轴所确定的坐标系。

3.根据权利要求2所述的基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，依据空间位置关系以及雷达平台的运动状况来对雷达和地面散射点P点间的斜距历程和方向图进行计算求解。

4.根据权利要求3所述的基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，在计算雷达和地面散射点P的斜距历程时，先求出O_prec点的坐标；

通过坐标系旋转将地面散射点P点转换到进动坐标系O_prec-x_precy_precz_prec中；

再根据P与天线面板中心和第n个接收通道的空间关系，以及雷达平台的运动状况进行求解。

5.根据权利要求4所述的基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，所述O_prec点的坐标为：

式中，L₁是O_ap与O_prec的距离，ξ为锥旋的圆锥角度，γ为雷达平台的速度俯冲角，天线面板由于锥旋旋转的角度为α。

6.根据权利要求5所述的基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，其特征在于，计算求出O_prec点的坐标后，将地面散射点P点转换到锥旋坐标系中，需求地面参考坐标系到锥旋坐标系的坐标旋转矩阵，其由三部分组成：

第一部分是对其地面参考坐标系y轴和锥旋锥体的母线，旋转矩阵为：

第二部分是考虑自旋的旋转，设此时雷达平台已自旋了β角：

第三部分是考虑锥旋的旋转，锥旋轴O_precA在锥旋坐标系中的方向矢量为：

由罗德里格斯旋转公式，得旋转矩阵为：

写出最终旋转矩阵：

MtrA＝Mtr3·Mtr2·Mtr1

将P点转换到锥旋坐标系中，转换关系为：