[發(fā)明專利]雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)的空間配準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610111258.8
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105652255B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周生華;劉宏偉;洪浪;但曉東;糾博;嚴(yán)俊昆
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);西安中電科西電科大雷達(dá)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新研究院有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)的空間配準(zhǔn)方法，所述雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)包含多部雷達(dá)，其實(shí)現(xiàn)步驟包括如下：

1)設(shè)定雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)視區(qū)域，選定監(jiān)視區(qū)域中心點(diǎn)作為初始柵格單元的中心點(diǎn)；

2)根據(jù)雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各雷達(dá)波束指向選出照射到監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)；

3)計(jì)算雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各雷達(dá)在監(jiān)視區(qū)域中心點(diǎn)處形成的初始空間分辨單元信息以及初始柵格單元中心點(diǎn)相對于指向監(jiān)視區(qū)域的各雷達(dá)的方位角θ_i和俯仰角其中1≤i≤N,N表示所述指向監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)總數(shù)；

4)將每個(gè)雷達(dá)的初始空間分辨單元近似為橢球形狀，計(jì)算該橢球區(qū)域的協(xié)方差矩陣C_i，其中1≤i≤N,N表示所述指向監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)總數(shù)；

5)計(jì)算初始柵格單元的大小和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣P；

5a)根據(jù)各橢球區(qū)域的協(xié)方差矩陣C_i，計(jì)算各橢球相交區(qū)域的協(xié)方差矩陣C：

其中，(·)^-1表示矩陣求逆運(yùn)算，k_i表示所述指向監(jiān)視區(qū)域的第i部雷達(dá)對應(yīng)的橢球區(qū)域的協(xié)方差矩陣的權(quán)重系數(shù)，k_i的取值依據(jù)行列式最小準(zhǔn)則確定；

5b)對各橢球相交區(qū)域的協(xié)方差矩陣C進(jìn)行特征值分解，C＝VDV^-1，得到特征值矩陣D和特征向量矩陣V；

根據(jù)特征值矩陣D得到初始柵格單元的大小為：

其中，的對角線元素表示初始柵格單元三維尺寸，m表示松弛因子，m的取值由雷達(dá)參數(shù)和布站情形確定；

5c)根據(jù)特征向量矩陣V的正交特性，將C＝VDV^-1變換為：C＝(V^-1)^TDV^-1，得到初始柵格單元對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣為：P＝V^-1

其中(·)^Τ表示矩陣的轉(zhuǎn)置運(yùn)算；

6)根據(jù)初始柵格單元的大小和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣P，將監(jiān)視區(qū)域劃分為E個(gè)格網(wǎng)單元；

7)完成空間配準(zhǔn)：

根據(jù)指向監(jiān)視區(qū)域的每個(gè)雷達(dá)與E個(gè)格網(wǎng)單元的角度關(guān)系，將每個(gè)格網(wǎng)單元對應(yīng)到該雷達(dá)的接收通道；

根據(jù)指向監(jiān)視區(qū)域的每個(gè)雷達(dá)與E個(gè)格網(wǎng)單元的距離關(guān)系，將每個(gè)劃分出的格網(wǎng)單元對應(yīng)到該雷達(dá)的距離單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟2)中根據(jù)雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各雷達(dá)波束指向選出照射到監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)，是對雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)雷達(dá)分別作判別，根據(jù)監(jiān)視區(qū)域中心點(diǎn)坐標(biāo)和雷達(dá)位置坐標(biāo)計(jì)算出監(jiān)視區(qū)域中心相對于該雷達(dá)的方位角ɑ和俯仰角β，若ɑ、β分別在該雷達(dá)當(dāng)前時(shí)刻發(fā)射波束的方位、俯仰角度范圍內(nèi)，則將該雷達(dá)歸為指向監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟3)中計(jì)算雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各雷達(dá)在監(jiān)視區(qū)域中心點(diǎn)處形成的初始空間分辨單元信息以及初始柵格單元中心點(diǎn)相對于指向監(jiān)視區(qū)域的各雷達(dá)的方位角θ_i和俯仰角按如下步驟進(jìn)行：

3a)為了簡化計(jì)算，將雷達(dá)在監(jiān)視區(qū)域中心點(diǎn)處形成的初始空間分辨單元近似為長方體；

3b)設(shè)初始空間分辨單元的長方體中心與雷達(dá)站的距離為r，計(jì)算得出該長方體在距離維上的長度Δr，在方位維上的長度rΔθ，在俯仰維上長度其中，r通過距離計(jì)算公式得到，Δr、Δθ和分別為已知的雷達(dá)距離分辨率、方位角分辨率和俯仰角分辨率；

3c)根據(jù)初始柵格單元中心點(diǎn)坐標(biāo)和雷達(dá)位置坐標(biāo)即可計(jì)算出初始柵格單元相對于指向監(jiān)視區(qū)域的各雷達(dá)的方位角θ_i和俯仰角其中1≤i≤N,N表示所述指向監(jiān)視區(qū)域的雷達(dá)總數(shù)。