[發明專利]一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法

有效

• 申請號: 201610921762.4
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106526583B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 陳洪猛;魯耀兵;穆賀強;易曉麗;劉京
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01S13/50
• 分類號: G01S13/50;G01S13/72;G01S13/90
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發明涉及一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法，該方法包括：(1)求取距離脈壓后的和通道數據和距離脈壓后的差通道數據；(2)求出實際情況下天線波束寬度內的和、差測角曲線；(3)計算出理想情況下的和、差天線方向圖，并求出理想情況下天線波束寬度內的和、差測角曲線；(4)計算實際的和、差測角曲線與理想的和、差測角曲線的相位誤差；(5)對實際測角曲線進行相位誤差補償，求出經過相位補償后的改進的測角曲線；(6)求出目標相對于波束中心的角度偏移量；(7)求出目標在空間的真實幾何位置，實現對檢測到的所有點目標的精確定位。通過本發明大大地提高了位置精度，測試效果更加穩定。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，特別涉及一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法。

背景技術

機載雷達通過發射大的時寬帶寬積信號來提高距離向分辨率，利用載機平臺與地面目標的相對運動而引起的多普勒頻移來提高方位向分辨率，合成孔徑雷達(SyntheticAperture Radar,SAR)作為一種對地觀測的重要傳感器系統，具有全天候、全天時、高分辨的特點，通過與地面動目標檢測(Ground Moving Target Indication,GMTI)相結合的SAR-GMTI技術，可以很好的實現對地面靜止場景和感興趣的運動目標的檢測，然后，當雷達工作在SAR-GMTI模式時，雷達波束通常是固定不動的，當目標脫離雷達波束視線時，雷達很難做到對感興趣目標的實時跟蹤，為了實現對感興趣的運動目標的多視角檢測與跟蹤，國內外學者提出了Scan-GMTI技術，即將雷達波束工作在掃描模式下，通過一個窄波束對360°空域進行掃描，并在各個視角下分別進行成像與動目標檢測，通過多視角的成像與檢測提高對地面運動目標的檢測能力。

由于載機平臺的運動，地面雜波譜會產生展寬，因此需要采用沿航跡干涉(AlongTrack Interferometry,ATI)，相位中心偏置天線(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)，空時自適應處理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)及其降維形式進行雜波抑制，雜波抑制完成之后，就需要對目標進行定位，由于天線加工工藝，天線陣元位置以及通道特性的影響，各個接收通道之間的幅相特性并不是完全一致的，引起運動目標定位精度的大幅度下降，對后期的對地精確打擊造成了很大影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：由于天線加工工藝，天線陣元位置以及通道之間的幅相特性并不是完全一致的影響，從而引起運動目標定位精度的大幅度下降。

為解決上面的技術問題，本發明提供了一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法，該方法步驟包括如下：

S1，對機載雷達的原始回波信號的和通道數據、差通道數據分別進行距離向的脈沖壓縮和距離走動校正處理，得到距離脈壓后的和通道數據、距離脈壓后的差通道數據；

S2，根據實際的雷達系統參數對和、差通道的天線方向圖進行建模，得到理想情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K；

S3，將微波暗室實測得到的和通道數據S_Σ以及微波暗室實測得到差通道數據S_Δ進行和、差測角，得到實際情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K'；

S4，根據實際的和、差測角曲線K'與理想的和、差測角曲線K利用最小二乘準則計算出相位誤差

S5，根據相位誤差求出最小二乘相位補償因子對實際情況下的和、差通道的測角曲線乘以相位補償因子得到相位誤差補償后在天線波束寬度內的改進測角曲線

S6，對和通道數據中的數據進行單元恒虛警檢測，對經過恒虛警檢測后的和通道數據與步驟S1中的距離脈壓后的差通道數據進行相位補償，然后利用S5中改進的測角曲線K”對檢測后的和通道目標數據以及與和通道目標數據相對應的差通道目標數據進行和、差測角，求出目標相對于波束中心的角度偏移量；