[发明专利]一种基于无人机集群的雷达波束特征提取方法及装置

权利要求书

1.一种基于无人机集群的雷达波束特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将无人机集群阵型设置为同心双圈正m边形的拓扑结构；其中，内圈无人机与外圈无人机一一对应；m=n/2；n为无人机总数；

（2）调整所述无人机集群阵型，使雷达波束照射方向垂直于无人机集群阵面；

（3）固定内圈无人机的位置，扩大无人机外圈正多边形，记录无人机集群阵型与无人机的接收值；

（4）根据步骤（3）中的无人机集群阵型以及无人机的接收值，实时构建图信号并对图信号进行图傅里叶变换；

（5）当经图傅里叶变换后的图谱有效基占比收敛时，获取有效基占比随外圈正多边形半径变化的曲线；

（6）以有效基占比收敛开始时对应外圈无人机位置的围成区域，作为波束照射范围；

其中，图信号的构建方法为：

将无人机作为图信号的节点，无人机两两之间存在的通信互联作为无向边，构建图信号；其中，将无人机在不同位置的接收值作为信号；

经图傅里叶变换后的图谱为信号在图频域上的表示；图谱的横坐标为拉普拉斯特征值，纵坐标为信号在不同特征向量上投影的大小。

2.根据权利要求1所述的雷达波束特征提取方法，其特征在于，基于无人机集群的雷达波束特征提取方法，步骤（6）后还包括以下步骤：

当外圈无人机在波束照射范围外时，无人机内圈正多边形收缩范围至照射范围圆心，通过获取当前图谱中的有效基分量，计算照射范围最大幅度；

扩大无人机内圈正多边形，计算实时图谱中的有效基分量；

当照射范围最大幅度除以实时图谱中的有效基分量的值为10^0.15时，对应的内圈无人机正多边形半径的两倍除以雷达到无人机集群的垂直距离，作为3dB波束宽度。

3.根据权利要求1或2所述的雷达波束特征提取方法，其特征在于，使雷达波束照射方向垂直于无人机集群阵面的方法为：

保持无人机集群的同心双圈正多边形阵型始终在同一水平面上；

无人机集群阵型多次侦察雷达波束，比较各无人机的侦察采样数据差异；

根据所述侦察采样数据差异，调整无人机集群阵型的角度与位置，直至内圈无人机接收到相同的波束幅度值且外圈无人机也接收到相同的波束幅度值，则雷达波束照射方向垂直于无人机集群阵面。

4.根据权利要求2所述的雷达波束特征提取方法，其特征在于，所述有效基占比为：

其中，，为f经图傅里叶变换得到的图谱中两根谱线；f为无人机在不同位置的接收值，作为图信号的信号。

5.根据权利要求4所述的雷达波束特征提取方法，其特征在于，所述收敛的有效基占比为：

γ= f₀/( f₀+2N_mean)

其中，f₀为内圈无人机接收到的波束幅度值；N_mean为加性高斯白噪声的均值。