[发明专利]一种前视模式下的雷达快速测高方法

说明书

本发明公开了一种前视模式下的雷达快速测高方法，包括：获取前视模式下的雷达回波数据，并计算雷达回波延时距离；对雷达回波数据沿距离向进行脉冲压缩，并根据雷达回波延时距离计算对应距离单元的斜距；对脉压之后的回波矩阵的不同距离单元进行多普勒估计，得到多普勒中心值；基于雷达运动几何模型，利用多普勒中心值和斜距计算雷达平台高度。本发明提供的雷达快速测高方法不仅解决了天线波束无法垂直向下时的测高问题，还具有较高的测量精度。

技术领域

本发明属于雷达测高技术领域，具体涉及一种前视模式下的雷达快速测高方法。

背景技术

雷达导引头可以工作在任何情况下，具有全天候、全天时工作的特点，其作用距离远、抗干扰能力强的使其大范围应用于各种平台。常见的应用于导弹、飞机之上，用于探测目标信息，识别目标的位置，对目标周围的地形地貌进行实时成像观测。在雷达探测成像的过程中，雷达相对于地面的高度是影响成像精度，识别精度的一个重要参数，所以能否精确的估计雷达相对于地面的高度是一件非常重要的事情。

传统的雷达测高主要是通过雷达高度计实现，具体过程为：通过雷达高度计向地面发射一个窄脉冲，该脉冲在经过地面反射被雷达接收之后，对接收到的雷达原始回波进行距离向脉冲压缩，相当于将雷达天线对应的地面照射波束划分为了很多个环形；然后根据实际情况所设定的分辨率，综合考虑噪声影响、数据处理的误差、选择方位向的脉冲积累个数；最后对回波信号进行多视处理，并对处理之后的信号进行内插，对内插之后的信号选取其中的特征点，即半功率点对应的采样时间，通过半功率点的回波延时和光速来计算雷达距离地面高度的估计值。

然而，由于单位时间内所获得的相互独立脉冲数与测量精度成正比，但是单位时间内获得的脉冲数存在一个理论极限值，所以上述传统垂直测高方法存在一定的精度限制；同时，由于环境噪声也会影响半功率点的选取，从而影响测高的精度。此外，更为关键的是，上述雷达测高方法需要天线波束垂直向下，或者至少保证波束范围包含了平台到地面的垂直距离。而在实际的使用过程中，天线通常以一定的角度安装与平台的下方，并且由于波束的扫描角并不大，所以实际波束无法垂直向下，导致无法完成传统模式的测高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种前视模式下的雷达快速测高方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种前视模式下的雷达快速测高方法，包括：

步骤1：获取前视模式下的雷达回波数据，并计算雷达回波延时距离；

步骤2：对所述雷达回波数据沿距离向进行脉冲压缩，并根据所述雷达回波延时距离计算对应距离单元的斜距；

步骤3：对脉压之后的回波矩阵的不同距离单元进行多普勒估计，得到多普勒中心值；

步骤4：基于雷达运动几何模型，利用所述多普勒中心值和所述斜距计算雷达平台高度。

在本发明的一个实施例中，步骤2包括：

21)对所述雷达回波数据沿距离向进行脉冲压缩，得到脉压之后的回波矩阵；

22)针对所述脉压之后的回波矩阵，计算每个距离单元的延时距离以及该距离单元对应的总距离；

23)将每个距离单元对应的总距离与所述雷达回波延时距离相加，得到每个距离单元到雷达平台的斜距。

在本发明的一个实施例中，步骤3包括：

31)按照如下公式对多普勒中心进行粗估计，得到预先值；

f_dc＝2*v*cosθ₁/λ

其中，f_dc表示预先值，v表示雷达平台飞行速度，θ₁表示波束中心指向与地面的夹角，λ表示波长；