[發(fā)明專利]一種基于GPS衛(wèi)星信號(hào)的低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810549404.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN109031353A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾張帆;邢賽楠;潘永才;劉文超;周艷玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/14
• 分類號(hào): G01S19/14;G01S19/37;G01S19/36
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發(fā)明涉及一種基于GPS衛(wèi)星信號(hào)的低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，包括：在相同的頻域和時(shí)域上接收第一、第二信號(hào)，第一信號(hào)來自GPS衛(wèi)星發(fā)射的電磁波，第二信號(hào)來自GPS衛(wèi)星發(fā)射至目標(biāo)并反射的電磁波；對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行頻域?yàn)V波，獲得第一峰值角度向量、第一峰值頻率向量、GPS電文信息向量、第一峰值位置信息向量及GPS衛(wèi)星位置信息向量；對(duì)第二信號(hào)進(jìn)行時(shí)域?yàn)V波處理，獲得第一目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣；從相鄰的其它n個(gè)GPS衛(wèi)星接收到的信號(hào)，分別獲得第二、......第n目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣；對(duì)第一、......第n目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣進(jìn)行分割和聚合處理，獲得低空目標(biāo)圖像；對(duì)低空目標(biāo)圖像中的目標(biāo)形狀、位置、姿態(tài)進(jìn)行提取，獲得預(yù)警信息。該方法填補(bǔ)了該領(lǐng)域的空白。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，具體涉及一種采用GPS 衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行低空目標(biāo)預(yù)警的系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于安防技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)是一類能夠?qū)υ诘厍虮砻娼嚯x運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行探測并獲取其二維圖像的系統(tǒng)，在國防領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有的低空目標(biāo)預(yù)警相關(guān)的技術(shù)方案如《CN-106199591-探測精度高的低空預(yù)警雷達(dá)》，《CN105974408一種低空預(yù)警雷達(dá)》等皆采用主動(dòng)式光電信號(hào)，其缺點(diǎn)主要包括：

(1)上述系統(tǒng)屬于主動(dòng)式系統(tǒng)，系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，成本較高。

(2)上述系統(tǒng)的照射角度單一，對(duì)隱身目標(biāo)的偵察能力較弱。

因此，如何降低系統(tǒng)價(jià)格以及如何提高對(duì)隱身目標(biāo)的偵察能力是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是：提供一種基于GPS 衛(wèi)星信號(hào)的低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，以解決系統(tǒng)價(jià)格高，偵察能力弱的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于GPS衛(wèi)星信號(hào)的低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信息接收模塊，用于在相同的頻域和時(shí)域上接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，所述第一信號(hào)來自GPS衛(wèi)星發(fā)射的電磁波，所述第二信號(hào)來自GPS衛(wèi)星發(fā)射至目標(biāo)并反射的電磁波；

第一處理模塊，用于對(duì)所述第一信號(hào)進(jìn)行頻域?yàn)V波，獲得第一峰值角度向量、第一峰值頻率向量、GPS電文信息向量、第一峰值位置信息向量及GPS衛(wèi)星位置信息向量；

第二處理模塊，用于對(duì)所述第二信號(hào)進(jìn)行時(shí)域?yàn)V波處理，獲得第一目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣；進(jìn)而對(duì)從相鄰的其它n個(gè)GPS衛(wèi)星接收到的信號(hào)，其中n≥2，依次按照上述第一和第二處理模塊處理流程，分別獲得第二、……、第n目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣；

第三處理模塊，用于對(duì)所述第一、第二、……、第n目標(biāo)場景信息重構(gòu)矩陣進(jìn)行分割和聚合處理，獲得低空目標(biāo)圖像；進(jìn)而通過對(duì)低空目標(biāo)圖像中的目標(biāo)形狀、位置、姿態(tài)進(jìn)行提取，獲得預(yù)警信息。

進(jìn)一步地，所述信息接收模塊包括兩路天線，標(biāo)記為第一天線和第二天線，所述低空目標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)搭載在地面上，用于接收所述第一信號(hào)的第一天線和接收所述第二信號(hào)的第二天線均指向天空。

進(jìn)一步的，所述第一處理模塊對(duì)所述第一信號(hào)進(jìn)行頻域?yàn)V波，獲得第一峰值角度向量、第一峰值頻率向量、GPS電文信息向量、第一峰值位置信息向量及 GPS衛(wèi)星位置信息向量，具體包括：對(duì)所述第一信號(hào)按照一個(gè)GPS信號(hào)碼長為一個(gè)處理單元進(jìn)行處理，將GPS根信號(hào)進(jìn)行升采樣，獲得與所述第一信號(hào)相同的采樣率的采樣根信號(hào)，將第一信號(hào)與所述采樣根信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)頻處理，并計(jì)算第一峰值向量；對(duì)第一峰值向量進(jìn)行角度提取處理，獲得所述第一峰值角度向量，對(duì)所述第一峰值角度向量進(jìn)行差分峰值檢測，獲得所述GPS電文信息向量、所述第一峰值頻率向量及所述第一峰值位置信息向量；對(duì)所述GPS電文信息向量進(jìn)行解碼，獲得GPS衛(wèi)星位置信息向量。