[发明专利]一种近场目标方位识别方法

说明书

本发明公开了一种近场目标方位识别方法，包括：根据预设方位分辨率和圆环阵列构建涡旋电磁波发生模型；通过所述涡旋电磁波发生模型向近场目标发射涡旋电磁波，以获取所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号；以及根据所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号得到所述近场目标的距离和方位角，以对所述近场目标进行方位识别。本发明通过涡旋电磁波发生模型可以产生多种模态的涡旋电磁波并向近场目标发射不同模态的涡旋电磁波，从而将涡旋电磁波应用于近场目标的方位识别中，进而对近场目标方位进行精确识别。

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及一种基于涡旋电磁波的近场目标方位识别方法。

背景技术

随着航空航天技术的发展，对近场目标的方位识别已成为空中目标高分辨探测技术中的一项重要研究内容。目前，常用的近场目标方位测量技术包括多波束控向技术和近场目标雷达成像技术。其中多波束控向技术是在平台周围部署多个探测阵元，并利用多普勒信号比幅算法来实现目标方位的识别。然而多波束控向技术通常会存在以下问题：一方面，受近场目标的近场效应的影响，多普勒信号比幅算法无法精确识别近场目标方位；另一方面，波束交替发射/接收围绕平台作周向顺序扫描的方式，使得若实现对近场目标方位的精确识别则需要以牺牲探测时间为代价。通常近场目标的探测时间极短，导致采用多波束控向技术难以有效精确识别近场目标方位。

近场目标雷达成像技术通过对近场目标进行高分辨成像及分割目标散射点，可以抑制近场目标的近场效应，从而实现近场目标方位的精确探测；然而这需要从不同角度照射近场目标，也就意味着若实现对近场目标方位的精确识别则需要以牺牲探测空间为代价。通常近场目标探测尤其是前视探测中，目标空间转角有限，导致采用近场目标雷达成像技术同样难以精确识别近场目标方位。

由此可见，若实现对近场目标方位进行精确识别，则要求对近场目标的探测时间短且不依赖于探测空间。具有涡旋特性的电磁波携带有轨道角动量(Orbital AngularMomentum,OAM)，当涡旋电磁波照射目标时，雷达波束内不同目标处将形成具有差异性分布的辐射场激励，相当于传统平面波从连续的多个角度入射目标，则通过同时发射多种模态的涡旋电磁波，可以于雷达波束内实现对目标方位的探测，具有探测时间短且不依赖于目标空间转角的特点。因此，若将涡旋电磁波应用于近场目标的方位识别中，则实现对近场目标方位的精确识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近场目标方位识别方法，可以产生多种模态的涡旋电磁波并向近场目标发射不同模态的涡旋电磁波，从而将涡旋电磁波应用于近场目标的方位识别中，进而对近场目标方位进行精确识别。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种近场目标方位识别方法，包括：

根据预设方位分辨率和圆环阵列构建涡旋电磁波发生模型；

通过所述涡旋电磁波发生模型向近场目标发射涡旋电磁波，以获取所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号；以及

根据所述近场目标对所述涡旋电磁波的回波信号得到所述近场目标的距离和方位角，以对所述近场目标进行方位识别。

优选地，所述圆环阵列包括：

若干个同心圆环；

若干个发射阵列，每一所述发射阵列对应设置于所述同心圆环上，用于产生一种模态的所述涡旋电磁波；且每一所述发射阵列包括若干个阵元，每一所述发射阵列中的所有所述阵元对应沿所述同心圆环的周向间隔设置；以及

接收天线，设置于所有所述同心圆环的圆心处，用于接收所述近场目标对每一模态的所述涡旋电磁波的所述回波信号。

优选地，所述根据预设方位分辨率和圆环阵列构建涡旋电磁波发生模型的步骤包括：

根据所述预设方位分辨率分别得到所述圆环阵列中所述同心圆环的数量及所述涡旋电磁波的模态的数量；