[发明专利]导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统

说明书

本发明属于雷达目标特征信息处理技术领域，公开了一种导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统，所述导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法包括：地物谱测量：对多种场景地面杂波进行测量，建立地物谱数据库；目标双站RCS测量：基于雷达散射截面计算原理，利用全自动同步协调系统保证在测量过程中天线和目标实时协同，测量多种天线极化方式和不同双站角下的目标RCS值；多普勒测速：基于多普勒原理，利用全自动同步协调系统，借助无人机悬吊目标，对目标径向、横向以及随机速度的测量。本发明在测量目标特征的同时，提供了通过分析背景杂波的回波信息识别背景类型，为后续实验提供技术支持，同时克服了现有外场实验技术中干扰因素多导致结果误差大的难题。

技术领域

本发明属于雷达目标特征信息处理技术领域，尤其涉及一种导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统。

背景技术

目前，雷达目标识别技术是满足武器信息化、智能化的重要技术支撑手段。通过接收回波信号，可以判别目标的种类，计算目标的移动速度。在军事领域，雷达目标识别技术可以用于目标监控、情报获取、火力拦截、航空航天等方面，在民用领域，雷达目标识别技术可以用于自动驾驶、气象预报、地质勘探等方面。雷达所采集到的特征信息中，最重要的就是目标的雷达散射截面、速度、方位信息。

雷达散射截面，简称RCS，表征目标所产生的回波强度。在各种仿真模拟中，RCS方向图并不少见，但在实际测量中，尤其是外场测量，很少有测量随着角度变化的连续的RCS曲线图像，因为在外场试验中，面对复杂电磁背景，对测试目标连续扫角和扫频测量难度较大。同样在对目标的速度测量过程中，如何使天线的波束始终照射目标且不随着目标的移动而受到影响是个难题。因为在目标随机运动时，为了保证天线波束与测试目标保持在同一射线方向，就要对天线加装对准装置，要求天线安装在稳固、可平稳移动的支架上。而且在实际测量中，情况并非通过上述步骤就可以完成对目标信息的提取，例如在军事雷达车行进过程中对敌方高速运动目标的测量，目标运动的同时，雷达本身也在运动，而外场试验中缺少能令天线与目标协同运动的装置。

外场电磁环境十分复杂，民用军用雷达几乎覆盖绝大多数的电磁频段，例如航空雷达，卫星信号，手机射频信号等等对外场测量有很大的影响，导致实验得不到真实的目标回波，因此需要提取复杂背景电磁波的目标特征信息，或者抑制背景噪声从而得到想要的目标回波。一直以来，建立复杂背景的数据库都是一个重大研究课题。不同的背景，如海洋、沙地、植被、城市路面等，具有不同的电磁特性，而这些特性的差异对于目标信息的提取有着很大的影响。

对于粗糙面的建模和仿真以及对目标的RCS测量已经有大量且较为可靠的成果，即使算法天衣无缝，其核心还是天线采集的数据。且实际应用中有大量干扰因素难以进行模拟，不能只局限于内场实验与仿真，这种情况下外场实地测量方法和数据不可或缺。在实际的外场测试中，电磁杂波干扰大、且测量过程常受到地形、天气和杂波的干扰导致外场测试场景变化较大。由于条件复杂，缺少标准化系统化的实验流程，造成采集数据与真实值相比存在失真的现象，难以做到精准地控制变量，因此实验结果有一定的误差性。基于以上分析，建立一套标准化的测试方法对实验结果的准确性至关重要。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)在外场试验中，面对复杂电磁背景，对测试目标连续扫角和扫频测量难度较大，很少有测量随着角度变化的连续的RCS曲线图像。

(2)在实际测量中，并非完成对目标信息的提取，目标运动的同时，雷达本身也在运动，而外场试验中缺少能令天线与目标协同运动的装置。

(3)由于条件复杂，缺少标准化系统化的实验流程，造成采集数据与真实值相比存在失真现象，难以做到精准地控制变量，故实验结果有一定误差性。

解决以上问题及缺陷的难度为：建立测量背景杂波、目标RCS、目标速度三位一体的实验方法，令角度测量与RCS测量协同，目标运动与天线运动协同。