[發(fā)明專利]進(jìn)動(dòng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610009296.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN105676200B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐傳子;任紅梅;盛晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,張璐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及目標(biāo)特征提取領(lǐng)域，尤其涉及一種進(jìn)動(dòng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法。

背景技術(shù)

彈道導(dǎo)彈中段相對(duì)于助推段和再入段具有飛行時(shí)間較長(zhǎng)、空間環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是攻防對(duì)抗的重要階段。彈頭在中段的自旋、進(jìn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式構(gòu)成了彈頭目標(biāo)的微動(dòng)特性，可以作為彈頭類目標(biāo)識(shí)別的重要特征。對(duì)于進(jìn)動(dòng)目標(biāo)，其周期特性十分明顯，其RCS(Radar Cross Section，雷達(dá)散射截面)起伏周期與進(jìn)動(dòng)周期一致，而其進(jìn)動(dòng)周期可通過窄帶RCS獲得，但是目標(biāo)的進(jìn)動(dòng)角及結(jié)構(gòu)信息無法通過目標(biāo)RCS直接獲得。

目前進(jìn)動(dòng)目標(biāo)的特征提取方法主要是通過目標(biāo)RCS或目標(biāo)一維距離像獲得，且二者主要是通過單雷達(dá)獲取的信息進(jìn)行提取。前者通過對(duì)目標(biāo)RCS進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，利用圓錐的RCS估算公式作為目標(biāo)的模板信息來提取進(jìn)動(dòng)參數(shù)，但是需要了解目標(biāo)在各種姿態(tài)下的RCS特性或彈頭類目標(biāo)的形狀，并不適用于非合作目標(biāo)，局限性較大；第二種方法是通過目標(biāo)一維距離像求取徑向長(zhǎng)度或重構(gòu)目標(biāo)散射中心來提取進(jìn)動(dòng)特征，但是需要較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間且誤差較大。

因此，亟需一種適用于非合作目標(biāo)、不依賴于較長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間且誤差較小的進(jìn)動(dòng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種進(jìn)動(dòng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法，利用多部雷達(dá)在短時(shí)間內(nèi)觀測(cè)到的回波數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)徑向長(zhǎng)度信息，通過曲線擬合得到目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線，在此基礎(chǔ)上提取目標(biāo)長(zhǎng)度及底面半徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠以較小的誤差精確提取合作/非合作目標(biāo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及進(jìn)動(dòng)角，同時(shí)大幅減小提取進(jìn)動(dòng)特征所需的觀測(cè)時(shí)間。

本發(fā)明提供一種進(jìn)動(dòng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法，包括：S1.通過第一雷達(dá)的目標(biāo)一維距離像獲取第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度信息；通過第二雷達(dá)的目標(biāo)一維距離像獲取第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度信息；S2.根據(jù)第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度信息計(jì)算第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線；根據(jù)第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度信息計(jì)算第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線；S3.利用第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線、及第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線計(jì)算目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角、及第一雷達(dá)與第二雷達(dá)的進(jìn)動(dòng)軸視線角差值；S4.基于目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角、進(jìn)動(dòng)軸視線角差值、第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線及第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線計(jì)算目標(biāo)長(zhǎng)度及目標(biāo)底面半徑；所述進(jìn)動(dòng)軸視線角為雷達(dá)視線與目標(biāo)進(jìn)動(dòng)軸的夾角。

優(yōu)選地，步驟S3具體包括：S31.利用第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線、第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線及公式1計(jì)算目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角；

公式1

S32.利用第一雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線、第二雷達(dá)目標(biāo)徑向長(zhǎng)度曲線、目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角及公式2計(jì)算第一雷達(dá)與第二雷達(dá)的進(jìn)動(dòng)軸視線角差值；

公式2

其中，θ為目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角；X₁為第一雷達(dá)在第一時(shí)間段T₁內(nèi)，目標(biāo)徑向長(zhǎng)度的最大值與最小值的和；Y₁為第一雷達(dá)在第一時(shí)間段T₁內(nèi)，目標(biāo)徑向長(zhǎng)度的最大值與最小值的差；X₂為第二雷達(dá)在第二時(shí)間段T₂內(nèi)，目標(biāo)徑向長(zhǎng)度的最大值與最小值的和；Y₂為第二雷達(dá)在第二時(shí)間段T₂內(nèi)，目標(biāo)徑向長(zhǎng)度的最大值與最小值的差；α_i為第一雷達(dá)的進(jìn)動(dòng)軸視線角，且α_i從0°到90°按照第一步進(jìn)值設(shè)置；β_i為與α_i對(duì)應(yīng)的第二雷達(dá)的進(jìn)動(dòng)軸視線角；i＞1、且i∈N。

優(yōu)選地，步驟S4具體包括：S41.基于目標(biāo)進(jìn)動(dòng)角、進(jìn)動(dòng)軸視線角差值及公式3、公式4計(jì)算對(duì)應(yīng)于每個(gè)第一雷達(dá)進(jìn)動(dòng)軸視線角α_i的目標(biāo)樣本長(zhǎng)度L_i及目標(biāo)樣本底面半徑R_i；

公式3

其中，

公式4

S42.根據(jù)目標(biāo)樣本長(zhǎng)度L_i及目標(biāo)樣本底面半徑R_i提取目標(biāo)長(zhǎng)度及目標(biāo)底面半徑；