[发明专利]一种基于旋翼微多普勒特征的多旋翼无人机识别方法

摘要

本发明属于雷达目标识别技术领域，具体的说是涉及一种基于旋翼微多普勒特征的多旋翼无人机识别方法。本发明的技术方案，主要通过雷达探测多旋翼无人机，根据接收到的多旋翼无人机回波信号，提取旋翼的微多普勒特征，获得目标多旋翼无人机的旋翼数、旋翼的旋转速度和叶片长度等参数，从而实现识别多旋翼无人机。本发明的有益效果为，本发明的方法可以实现快速识别多旋翼无人机。

主权项

1.一种基于旋翼微多普勒特征的多旋翼无人机识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用雷达对多旋翼无人机进行探测，设目标多旋翼无人机的旋翼数为M，每个旋翼的叶片数为N，则该M个旋翼的无人机产生的雷达回波信号为：其中，为第i+1个旋翼到雷达的距离，z₀为旋翼叶片的高度，λ表示雷达发射波长，由于无人机旋翼之间的距离远小于无人机到雷达的距离，因此A_i可以近似为常数A；表示sinc函数；相位函数为：式中，L为旋翼叶片的长度，为第i+1个旋翼的初始角，设无人机每个旋翼旋转角速度相等；Ω表示叶片的旋转角速度，β为俯仰角；S2、根据接收到的回波信号获取目标多旋翼无人机的旋翼个数，具体为：当雷达波束方向与叶片垂直时，sinc[φ_i,k(t)]＝1，此时叶片回波信号将会出现周期性的峰值，将这种峰值设定为叶片“闪烁”现象，相邻波峰的时间间隔即为“闪烁”的周期△T，表达式为：统计出每个周期中出现“闪烁”的次数N_count，则可获得目标多旋翼无人机的旋翼的个数为：S3、根据获得的“闪烁”周期值△T及其表达式，可获得目标多旋翼无人机旋翼的旋转速度为：S4、根据获得的目标多旋翼无人机旋翼的旋转速度，获取目标多旋翼无人机旋翼的叶片长度，具体为：将sinc[φ_i,k(t)]在短时间内看作常数，获得回波信号的瞬时频率为：其中，为一个常系数，因此，多旋翼的微多普勒特征是多个正弦函数的叠加，且正弦函数的频率等于旋翼的旋转频率，根据旋翼叶片的微多普勒特征估计出最大多普勒，从而估计出叶片的长度：其中，表示根据旋翼叶片的微多普勒特征估计出的最大多普勒，为旋翼的旋转角速度；通过估计多个波峰波谷多普勒的差值取平均对获取即：其中，表示多个波峰的均值，表示多个波谷的均值。