[發明專利]一種基于衛星高程數據的雷達地物回波產生算法

有效

• 申請號: 201711189239.8
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107942315B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 董虎;徐文廣
• 申請（專利權）人: 中船重工（武漢）凌久電子有限責任公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/40
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 李新昂

本發明涉及一種基于衛星高程數據的雷達地物回波算法，包括確定雷達部署位置的中心經緯度；讀取高度數據；確定雷達的距離分辨率；計算高程圖數據到雷達距離分辨率的轉換系數；通過轉換系數計算擴展的高程數據；擴展的高程數據數組轉換極坐標下的高程數據組；計算距離、方位上的仰角數據；計算距離、方位上的地物回波強度；對方位上的地物回波強度進行波束展寬；對距離上的地物回波強度進行脈壓擴展；通過相位疊加方式，融合空情信息，發送到終端顯示。與使用衛星高程地圖數據作為地物回波產生的依據，使回波產生與現實地理情況保持一致；使用雷達系統實際參數和雷達原理公式對衛星高程數據進行處理，使回波產生與雷達實裝現像保持一致。

技術領域

本發明涉及一種雷達地物回波產生算法，具體是一種基于衛星高程數據的雷達地物回波算法，屬于雷達模擬訓練器技術領域。

背景技術

雷達模擬訓練器領域對應雷達地物回波的模擬基本還處于比較基礎的階段。一般而言，有兩種方式比較常見：第一種是存儲數據回放方式，使用這種方式產生的地物回波能真實的反映地物情況，但是數據樣例太少，要存儲長時間的回波數據需要的存儲空間會非常大，也不能響應雷達部署位置的變化，具有局限性；第二種是純粹的數據模擬，使用這種方式產生的地物回波，相對第一種有了變化性，但是沒有現實依據，出現的變化也是基于原理的，不能真實反映雷達作戰環境，對應作戰訓練沒有指導意義

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于衛星高程數據的雷達地物回波算法，該算法使用衛星高程圖數據，解決沒有現實依據的問題，采用基于地理位置的高程數據柵格化處理、線性填值，使用雷達回波原理對數據進行方位和距離上數據進行擴展，最終通過相位疊加方式融合進雷達回波數據，并進行顯示，得到與雷達裝備保存一致的雷達地物回波現象。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于衛星高程數據的雷達地物回波算法，所述雷達地物回波算法包括如下步驟：

1)確定雷達部署位置的中心經緯度；

2)讀取以中心經緯度為中心的衛星高程圖的高度數據；

3)確定雷達的距離分辨率；

4)計算高程圖數據到雷達距離分辨率的轉換系數；

5)通過所述轉換系數計算擴展的高程數據；

6)將所述擴展的高程數據數組轉換極坐標下的高程數據組；

7)計算距離、方位上的仰角數據；

8)計算距離、方位上的地物回波強度；

9)對方位上的地物回波強度進行波束展寬；

10)對距離上的地物回波強度進行脈壓擴展；

11)通過相位疊加方式，融合空情信息，發送到終端顯示。

進一步，所述步驟1)中，所述雷達部署位置的中心為雷達站點的中心位置。

進一步，所述步驟3)中，確定雷達的距離分辨率通過雷達方程確，

所述距離分辨率方程為：

其中：c為光速3*10⁸m/s，B為雷達信號有效帶寬。

進一步，所述步驟7)中，需要計算雷達與地球的相切角以及相切距離，并考慮不同高度相互遮擋問題，算出某一方位、距離上的高度目標被雷達波束照射的仰角范圍。

進一步，所述步驟11)中，相位疊加時，需要將地物回波數據給定隨機相位，轉換成復數形式，與空情數據進行復數相加。