[发明专利]一种飞行目标的雷达回波推演方法

摘要

本发明公开了一种飞行目标的雷达回波推演方法，其主要思路为：确定宽带雷达，所述宽带雷达的检测范围内包含观测目标，且所述宽带雷达接收检测范围内观测目标的回波，所述观测目标的回波中包含P个徙动散射中心，依次计算P个徙动散射中心的回波模型和P个徙动散射中心的径向距离像R(ρ,θ)；进而计算N′个入射角的观测目标回波的频率导向矩阵A，进而分别计算以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离优化函数和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的优化高斯函数然后宽带雷达视线在连体坐标系中的俯仰角的补角θ′(t)，进而计算观测目标的飞行回波s_r。

主权项

1.一种飞行目标的雷达回波推演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定宽带雷达，所述宽带雷达的检测范围内包含观测目标，且所述宽带雷达接收检测范围内观测目标的回波，所述观测目标的回波中包含P个徙动散射中心，同时P个徙动散射中心的运动轨迹为圆环轨迹，分别计算得到P个徙动散射中心的回波模型和P个徙动散射中心的径向距离像R(ρ，θ)；其中，f表示宽带雷达的发射信号频率，θ表示宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角，ρ表示观测目标回波的径向距离像；步骤2，根据P个徙动散射中心的径向距离像R(ρ，θ)，计算得到N′个入射角的观测目标回波的频率导向矩阵A，然后分别计算以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离函数ρ_p(θ)，和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的高斯函数s_p(θ)，进而分别计算以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离优化函数和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的优化高斯函数p∈{1，2，…，P}，P表示宽带雷达检测范围内的观测目标包含的徙动散射中心个数；在步骤2中，所述以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离函数ρ_p(θ)，和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的高斯函数s_p(θ)，其表达式分别为：其中，表示θ＝0时第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中x轴位置，表示θ＝0时第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中y轴位置，θ表示宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角，R_p表示第p个徙动散射中心对应的圆环轨迹半径，A_p表示第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度最大值，表示第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度均值，σ_p表示第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度方差，p∈{1，2，…，P}，P表示宽带雷达检测范围内的观测目标包含的徙动散射中心个数；在步骤2中，所述以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离优化函数和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的优化高斯函数其得到过程为：根据以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离函数ρ_p(θ)，得到第一方程组并分别求解θ＝0时第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中x轴位置的估计值θ＝0时第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中y轴位置的估计值以及第p个徙动散射中心对应的圆环轨迹半径R_p的估计值并根据以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的高斯函数s_p(θ)，得到第二方程组并分别求解第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度最大值A_p的估计值第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度均值的估计值以及第p个徙动散射中心在观测目标连体坐标系中的幅度方差σ_p的估计值进而分别计算得到以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离优化函数和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的优化高斯函数θ表示宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角，exp表示指数函数，p∈{1，2，…，P}，P表示宽带雷达检测范围内的观测目标包含的徙动散射中心个数；步骤3，分别确定观测目标的自旋频率为ω_S，观测目标的章动频率为ω_N，观测目标的进动频率为ω_P，观测目标的自旋轴与章动轴之间的夹角为ψ，观测目标的章动轴与进动轴之间的夹角为β，进而计算宽带雷达视线在连体坐标系中的俯仰角的补角θ′(t)，t为时间变量；步骤4，根据宽带雷达视线在连体坐标系中的俯仰角的补角θ′(t)、以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的径向距离优化函数和以宽带雷达的发射信号在观测目标连体坐标系中的入射角θ为自变量的第p个徙动散射中心的优化高斯函数计算得到观测目标的飞行回波s_r。