[發明專利]一種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法

有效

• 申請號: 201710749990.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107607914B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 許京偉;梁士福;廖桂生;朱圣棋;李婕;馮陽
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法，其主要思路為：確定雷達，該雷達的檢測范圍內存在超低空目標，建立超低空目標多路徑傳播空間幾何構型，并確定散射區域；確定等效單基雷達，并計算等效單基雷達的擦地角，進而計算等效單基雷達的散射系數；計算地、海面的介電常數，進而計算得到布儒斯特效應對應的反射系數，然后根據等效單基雷達的散射系數，計算得到散射區域的散射系數；根據散射區域的散射系數，計算t時刻雷達接收到的四路徑基帶回波信號，所述t時刻雷達接收到的四路徑基帶回波信號為彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模結果；t表示時間變量。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，特別涉及一種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法，適用于對超低空目標與多徑回波進行建模，實現對動目標的檢測。

背景技術

當雷達在探測與跟蹤超低空目標時，目標的多路徑傳播現象明顯；由于目標在相對平坦的海面或地面飛行時，雷達接收到的回波信號不僅包含目標的直接路徑信號，還包含目標經地海面反射形成的多徑信號；而當目標低空飛行時，各路徑回波之間的路程差很小，回波信號疊加在同一距離單元內，多路徑傳播會造成回波信號幅度的規律性變化(目標閃爍)，或相干疊加，或相干相消，造成無法得到真實目標回波信息；因此，深入研究多路徑效應，為克服多路徑影響而采取相應的技術措施,是提高防空導彈低空探測性能的必由之路。

楊勇等在論文“多徑環境下海面低空目標檢測技術研究”(電波科學學報,2011(3)：443-449.)中提出了一種低空環境下的目標多徑散射建模方法，但該種低空環境下的目標多徑散射建模方法研究的是反射波與直達波的路程差小于雷達距離分辨單元的情況，不適用于彈載雷達對于區分目標與多徑信號的情況，因此，該技術的適用性受到很大限制。

DING J C等在論文“Non-fluctuating target detection in low-grazingangle with MIMO radar”(Journal of Central South University，2013，20(10)：2728－2734.)中直接采用Swerling模型描述低空多徑環境下的目標回波，而實質上多徑與目標RCS起伏間是相互獨立的關系，應對Swerling模型加以改進以適用于低空多徑環境。

周豪等在論文“低空多徑環境下雷達目標檢測性能研究”(現代雷達，2017，39(2)：33-38.)中引入了多徑功率傳播因子，將經典的Swerling目標起伏模型推廣應用于低空多徑環境。但該方法未考慮地海面散射區域的非均勻反射，難以在實際情況中運用。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提出一種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法，該種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法首先確定多徑傳播的幾何構型，并在此基礎上進行多徑回波建模，確定接收信號模型，通過對每一路徑信號的雷達方程進行計算后得到回波信號功率；多徑傳播路線回波的功率中，關鍵在于如何計算地海面反射等效的后向散射截面積，將散射區域進行劃分后，通過基于等效雙基構型的散射系數模型和布儒斯特反射特性進行分析，散射系數考慮采用雙基等效成單基的幾何構型進行計算，即將超低空目標T→第p個散射地塊的散射點S_p→雷達R的幾何構型視為雙基構型，計算擦地角，進而通過Barton/Morchin模型進行散射系數計算。

一種彈載PD體制雷達超低空目標與多徑回波建模方法，包括以下步驟：

步驟1，確定雷達，該雷達的檢測范圍內存在超低空目標，建立超低空目標多路徑傳播空間幾何構型，并確定散射區域；

步驟2，確定等效單基雷達，并計算等效單基雷達的擦地角，進而計算等效單基雷達的散射系數；

步驟3，計算地、海面的介電常數，進而計算得到布儒斯特效應對應的反射系數，然后根據等效單基雷達的散射系數，計算得到散射區域的散射系數；