[發明專利]一種面向數字地球的受地形影響的雷達探測范圍顯示方法

在審

• 申請號: 201710153349.2
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106932772A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 尹輝;劉陽;鄧曉紅;張鋒葉;王向華;任菲;曹圓圓;張欣英
• 申請（專利權）人: 華北計算技術研究所（中國電子科技集團公司第十五研究所）
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 李微微,仇蕾安

1.一種面向數字地球的受地形影響的雷達探測范圍顯示方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、對雷達探測范圍進行采樣，具體為：

在雷達天線方向圖的范圍內，將方位角方向按設定步長劃分為Pieces個切片；然后在雷達天線方向圖的中心位置上，將方位角方向的每個切片在俯仰角方向上按設定步長劃分為Layers個切片，方位角方向的一個切片對應一個雷達波瓣；

步驟2、針對每一個雷達波瓣，波瓣邊界上按設定步長采樣，得到采樣點；判斷雷達波瓣邊界上各采樣點與對應地形點的位置關系，根據位置關系確定采樣點是否要修正到地形點上，具體過程為：

S20、首先從雷達中心點出發，沿著雷達波瓣下半部分，按逆時針方向，尋找第一個受地形遮擋的采樣點；計算雷達中心點R對應的地形點的高度Ht，以及中心點的高度值Hr；如果Hr>Ht，繼續比較下一個采樣點與對應地形點的高度關系，直到找到第一個高度值小于對應地形點高度值的采樣點，則該采樣點為受地形影響的采樣點，定義為P點，對應地形點定義為Q點，將該受地形影響的采樣點修正到地形點Q處；

S21、按照S20的方法繼續判斷波瓣邊界上后面的采樣點，直到找到下一個受地形影響的采樣點，定義為當前待修正的采樣點P1；連接RQ并延長，延長線與雷達波瓣邊界的交點定義為Q’；用線段QQ’的長度‖QQ’‖除以雷達波瓣邊界PQ’之間采樣點的個數，得到步長Δr1；從Q點出發，沿著QQ’方向前進Δr1，所到達的點定義為K1，K1對應的地形點為Q1；連接RQ1，并延長，延長線與雷達波瓣邊界的交點定義為采樣點Q1’，然后判斷：

①、如果‖RQ1‖<‖RQ1’‖,則地形點Q1仍在雷達最大探測范圍內，將P1修正到Q1處；

②、如果‖RQ1‖≥‖RQ1’‖，則執行S22；

針對PQ’之間所有采樣點按照情況①和②進行判斷，直到完成PQ’之間所有采樣點的判斷，最后執行S22；

S22、假設P1為前一個被處理的采樣點，并被修正到Q1處；用線段Q1Q1’的長度‖Q1Q1’‖除以雷達波瓣邊界Q1Q1’之間采樣點的個數，得到步長Δr；從Q1點出發，沿著Q1Q1’方向前進Δr到達的點定義為K點，判斷：

A、如果K點比對應的地形點高：將采樣點P1的下一個采樣點P2調整到K點處，沿著Q1Q1’方向再前進Δr到達新的K點，將后續采樣點調整到新的K點處，再判斷：

如果新的K點到達雷達波瓣邊界點Q1’，分析結束，執行步驟3；

如果新的K點未到達雷達波瓣邊界點Q1’，則重新返回執行S22；

B、如果K點比對應的地形點低，則執行S23；

S23、假設P1為前一個被處理的采樣點，并被修正到Q1處；從Q1點出發，沿著Q1Q1’方向前進Δr到達K點；判斷：如果K點比對應的地形點Q2低，但RQ2的延長線與雷達邊界的交于點Q2’，而且‖RQ2‖>‖RQ2’‖，則將P2點修正到Q2’處，分析結束，執行步驟3；如果‖RQ2‖≤‖RQ2’‖，將P2修正到Q2處，繼續前進Δr到達另一個新的點，返回執行S23；

步驟3、根據步驟2修正后的采樣點，繪制新的雷達波瓣邊界，從而得到地形影響下的雷達探測范圍。

2.如權利要求1所述的一種面向數字地球的受地形影響的雷達探測范圍顯示方法，其特征在于，各個雷達波瓣同時采用步驟2的方法進行處理，得到結果后，再采用步驟3的方法繪制雷達邊界范圍。

3.如權利要求1所述的一種面向數字地球的受地形影響的雷達探測范圍顯示方法，其特征在于，雷達波瓣邊界上的采樣點采用球坐標的表達方式，即為θ為俯仰角，為方位角表示在俯仰角θ和方位角上雷達所對應的探測距離。

4.如權利要求3所述的一種面向數字地球的受地形影響的雷達探測范圍顯示方法，其特征在于，探測距離

式中，P_t為發射信號的功率；τ為脈沖帶寬；G_t為發射天線功率增益；G_r為接收天線功率增益；σ為雷達目標截面積；λ為波長；F_t為從發射天線到目標的方向圖傳播因子；F_r為從目標到接收天線的方向圖傳播因子；k為玻耳茲曼常數；T_s為接收系統噪聲溫度；D₀為檢測因子；C_B為帶寬校正系數；L為系統損耗因子。