[发明专利]基于复杂运动下多通道雷达的建模方法

说明书

本发明提供了一种基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，涉及雷达建模技术领域，该方法包括：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。本发明能够实现对多通道、复杂运动状况的雷达较为精确的建模，克服了现有采用理想模型的存在误差的不足。

技术领域

本发明涉及雷达建模技术领域，具体地，涉及一种基于复杂运动下多通道雷达的建模方法。

背景技术

雷达平台运动模型是在仿真测试、实测校验、处理分析实际雷达系统必不可少的一个步骤，现有技术一般采用正侧视、正前视或者带有一定偏航角的斜视雷达进行分析处理。

公开号为CN108594847A的发明专利，公开了一种输电线路无人机激光雷达建模的自动控制方法，包括以下步骤：S1测量建模所需线路铁塔的基础中心点的经纬度以及高程坐标；S2.确定无人机测量时与铁塔的保持距离；S3.根据铁塔中心点坐标，及各铁塔的横担长度、塔高参数通过智能飞行控制终端建模无人机飞行航线；S4.智能飞行控制终端通过计算激光雷达无人机起飞点位置飞至任务起始点的距离和所需测量线路的长度范围，自动规划每架次测量范围。该发明提供的一种输电线路无人机激光雷达建模的自动控制方法，实现了输电线路无人机激光雷达自动驾驶测量的作业模式，建模质量、效率和安全性都有了大大提高。

现有技术中的实际雷达系统运动复杂多变，除了平飞，还会有俯冲、自旋以及锥旋等复杂运动的出现，因此在处理实际数据时，采用理想运动模型进行计算会带来些许误差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于复杂运动下多通道雷达的建模方法。

根据本发明提供的一种基于复杂运动下多通道雷达的建模方法，所述方法如下：

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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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；