[發明專利]一種掃描雷達回波計算方法

有效

• 申請號: 201810081287.3
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108226891B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 查月波;李武;蘭天鴿;沙祥
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發明公開了一種掃描雷達回波計算方法，包括下述步驟：首先根據雷達系統工作參數，獲得天線主瓣采樣向量，并使用該向量構造卷積矩陣；然后，根據成像扇區邊緣目標反射率函數對回波數據的影響，分別對天線主瓣采樣序列構建的卷積矩陣進行結構變換；最后，將變換后的卷積矩陣與成像扇區邊緣目標反射率函數沿方位向采樣向量進行乘積，并對乘積的結果疊加噪聲向量，從而得到掃描雷達成像扇區回波數據。本發明相比現有技術具有以下優點：實現了掃描雷達前視成像扇區回波數據獲取過程的精確表征，為后續實現雷達平臺前視區域二維高分辨成像提供了新的思路。

技術領域

本發明涉及一種雷達成像技術領域，特別是一種特別涉及掃描雷達前視成像方法。

背景技術

雷達平臺正前視區域二維高分辨成像，在對地搜索、對海探測與成像、飛機盲降、地形匹配、對地攻擊、導彈末制導等領域有著迫切的應用需求。

合成孔徑雷達成像方法和多普勒波束銳化技術均能實現二維高分辨成像，受成像機理約束，這兩種方法都不適用于雷達平臺正前視區域二維高分辨成像。掃描雷達根據天線波束掠過成像場景的時間先后關系，融合目標在空間散射的先驗信息，使用數學計算的方法處理成像扇區的回波信號，實現前視探測區域的二維高分辨成像。

掃描雷達前視成像的方位分辨率受發射信號波長和天線孔徑的制約。理論上可通過增加雷達天線尺寸或降低信號波長，提高雷達角分辨率。現階段這兩種途徑都無法滿足應用需求。降低發射信號波長會造成雨衰更加嚴重，而增加天線孔徑會限制雷達對平臺的適應性。因此，需要尋找新的技術途徑，突破系統參數對掃描雷達成像角分辨率的限制，實現雷達前視方位向高分辨成像。

文獻“Li Dongye,Huang Yulin and Yang Jianyu.Motion platform forward-looking real-beam radar echo modeling.IEEE CIE International Conference onRadar.IEEE 2012,1370-1373”(李東野，黃鈺林，楊建宇，《運動平臺前視波束雷達回波建模》，國際雷達會議。IEEE 20121370-1373)提出了一種實波束掃描雷達回波建模方法。該方法將實波束掃描雷達方位向回波數據表征為天線波束采樣序列與成像扇區目標反射率分布函數沿方位向采樣序列的卷積。該方法雖可獲得成像扇區目標回波數據，但是無法定量給出實波速掃描雷達成像扇區邊緣目標反射系數對回波數據的影響。因此，使用該方法表征回波數據獲取過程時，存在一定的誤差，需對其進行一系列的預處理之后，才能用于雷達前視成像。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供了一種掃描雷達回波計算方法，針對是否考慮成像扇區邊緣目標散射系數對回波數據的影響，本發明分別構造對應的卷積矩陣，實現了成像扇區回波數據獲取過程的精確數學表征。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：一種掃描雷達回波計算方法，包括下述步驟：

首先根據雷達系統工作參數，獲得天線主瓣采樣向量，并使用該向量構造卷積矩陣；

然后，根據成像扇區邊緣目標反射率函數對回波數據的影響，分別對天線主瓣采樣序列構建的卷積矩陣進行結構變換；

最后，將變換后的卷積矩陣與成像扇區邊緣目標反射率函數沿方位向采樣向量進行乘積，并對乘積的結果疊加噪聲向量，從而得到掃描雷達成像扇區回波數據。

具體上，分解為以下具體的步驟：

步驟一：掃描雷達回波獲?。?/p>

步驟二：回波數據距離向脈沖壓縮；

步驟三：距離走動校正；

步驟四：掃描雷達方位向回波的數學表征；

步驟五：掃描雷達方位向回波計算。

更具體的，步驟一：掃描雷達回波獲取