[發明專利]全空域多波束協同的目標搜索方法

有效

• 申請號: 201810637305.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108828511B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王娜;謝偉;曾富華;熊沛;楊健;余湋
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04B7/185
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于包括如下步驟：測控通信系統采用目標搜索模塊、波束跟蹤模塊、新目標判斷模塊和動態目標庫模塊協同輔助完成全空域無模糊搜索與監視的全空域多波束協同搜索系統，并將全空域多波束協同的目標搜索分為全空域初始化目標搜索和低俯仰角監視兩個階段；全空域初始化搜索階段，目標搜索模塊控制測控通信系統的多波束天線產生多個接收波束，并利用產生的多波束協同完成覆蓋全空域的初始化目標搜索，然后進入低仰角監視階段，目標搜索模塊控制測控通信系統的多波束資源，在全方位向范圍對低仰角區域進行分區協同搜索向循環掃描，將發現目標的信息參數送入新目標判斷模塊；新目標判斷模塊根據目標搜索模塊送入的目標信息參數，與動態目標庫模塊中現有的目標信息進行匹配比對，若匹配失敗，則將目標搜索模塊送入的目標信息送入波束跟蹤模塊；波束跟蹤模塊根據接收到的目標信息，控制測控通信系統對新入目標進行跟蹤，并依據跟蹤目標獲得的目標信息，實時更新目標在動態目標庫模塊中的目標信息參數。

2.如權利要求1所述的全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于：所述的目標信息參數包括發現目標的方位角、俯仰角和對應接收信號的功率、帶寬的目標信息。

3.如權利要求1所述的全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于：在全空域初始化搜索階段，目標搜索模塊根據測控通信系統監視區域目標的軌道高度、最大飛行速度、波束寬度以及目標搜索模塊完成目標檢測所需的波束駐留時間，計算不漏檢條件下全空域掃描所需的波束個數、單次方位向全向掃描對應的俯仰角覆蓋范圍，和連續兩次方位向全向掃描在俯仰向的重疊掃描區域，并依據計算得到的參數控制多波束協同進行掃描，以實現從高俯仰角到低俯仰角全空域覆蓋的初始化搜索。

4.如權利要求1所述的全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于：在低俯仰角監視階段，目標搜索模塊根據低俯仰角監視階段提供的最低監視俯仰角、目標搜索模塊完成目標檢測所需的波束駐留時間、方位向劃分個數，目標搜索模塊結合目標軌道高度、最大飛行速度和波束寬度信息，計算不漏掃條件下參與搜索最小波束個數，并依據計算得到的參數控制多波束，對低俯仰角環狀監視區域，在全方位向進行分區協同搜索掃描，實現對低俯仰角360度全方位向空域范圍的監視，同時，測控通信系統以新目標判斷模塊、波束跟蹤模塊和動態目標庫模塊輔助完成覆蓋全空域的無模糊搜索與監視。

5.如權利要求1所述的全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于：在單位時間內，考慮測控通信系統目標以地球球心位于同一幾何平面的極端情況，目標由C點運行到B點相對于地球球心角的變化角度φ，目標在C點時相對于地球球心和測控通信系統的俯仰角β和最低監視俯仰角測控通信系統與C點的距離b、測控通信系統與B點的距離a、B點與C點之間的距離c，B、D兩點之間的距離d，建立目標從C點運動到B點的距離計算方程組：

b²＝(h+r)²+r²-2(h+r)rcos(90°-β)

a²＝(h+r)²+r²-2(h+r)rcos(90°-β-φ)

c²＝2(h+r)²-2(h+r)²cosφ

d²＝2(h+r)²-2(h+r)²cos(90°-β-φ)

其中，h表示軌道高度，r表示地球半徑。

6.如權利要求1所述的全空域多波束協同目標搜索方法，其特征在于：在全空域初始化搜索階段，目標搜索模塊采取從高俯仰角到低俯仰角依次進行360°方位向全向掃描的方式進行全空域初始化搜索，在第m+1次全方位向掃描時，指定該次掃描與第m次全方位向掃描，在俯仰向的具有與目標最大俯仰角變化量相等的重疊區域，以避免在相鄰兩次掃描時間間隔內由于運動導致漏掃目標的情況出現。