[发明专利]基于地形匹配的数字阵列米波雷达超分辨测高方法

摘要

本发明公开了一种基于地形匹配的数字阵列米波雷达超分辨测高方法，主要解决现有技术针对起伏阵地测高误差较大的问题。其实现步骤：对雷达接收的目标信号进行杂波对消和干扰对消处理，得到对消后目标信号；使用波束形成法对粗测目标仰角；根据粗测仰角确定最大似然的搜索范围，并在搜索范围内搜索；根据搜索仰角，计算各阵元对应的地面反射点坐标和目标相对各阵元的直达波波程和反射波波程；利用直达波波程和反射波波程，计算相应的直达导向矢量和多径导向矢量；构造合成导向矢量并计算其投影矩阵；最后进行最大似然估计得到目标精确仰角。本发明将雷达阵地海拔参数和合成导向矢量引入超分辨测高中，提高了测高精度，可用于目标跟踪。

主权项

1.一种基于地形匹配的数字阵列米波雷达超分辨测高方法，包括以下步骤：(1)从雷达回波中提取目标信号，并对该目标信号进行杂波对消和干扰对消处理，得到对消后目标信号；(2)使用波束形成法对对消后目标信号进行仰角粗测，得到目标信号的粗测仰角(3)根据目标信号的粗测仰角确定最大似然的搜索范围，当小于ψ/2时，搜索范围为0～ψ，否则搜索范围为其中ψ表示半功率波束宽度；(4)在步骤(3)确定的搜索范围内搜索，根据搜索仰角，确定各阵元对应的地面反射点坐标：(4a)将反射区地面海拔按照1米间隔分层，根据搜索仰角，计算阵元在各层上的反射点；(4b)查找雷达阵地海拔图上下两侧最近的反射点，记为a和b；(4c)将a点和b点垂直投影到雷达阵地海拔图，得到投影点c和d，利用c点和d点之间的阵地海拔数据做曲线拟合，得到曲线cd；(4d)将直线ab和曲线cd的交点作为阵元在起伏地面上的反射点；(5)根据地面反射点，计算目标相对各阵元的直达波波程和反射波波程；(6)利用直达波波程和反射波波程，计算相应的直达导向矢量和多径导向矢量；(7)使用直达导向矢量和多径导向矢量计算合成导向矢量A_s：A_s＝A_d+A_i，其中：A_d为直达导向矢量，A_i为多径导向矢量；(8)计算合成导向矢量A_s的投影矩阵；(9)根据投影矩阵和对消后目标信号的协方差矩阵进行最大似然估计，得到目标精确仰角。