[發明專利]一種基于干涉成像高度計的雷達回波的搜索跟蹤方法

有效

• 申請號: 201810778659.8
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108983188B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 石曉進;翟文帥;楊杰芳;張云華
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/90
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

本發明公開了一種基于干涉成像高度計的雷達回波的搜索跟蹤方法，所述方法包括：步驟1)干涉成像高度計進入噪聲測量子模式：在不同的AGC下采集系統噪聲，計算所有AGC下的系統噪聲等效幅度；步驟2)干涉成像高度計進入回波搜索子模式：設定采樣范圍，采樣窗在采樣范圍內移動進行回波搜索；步驟3)在搜索到雷達回波后，干涉成像高度計轉入脈沖簇測量子模式：采用高脈沖重復頻率對采樣窗進行調整，然后進行回波跟蹤。本發明的方法通過設計三個子工作模式，實現了干涉成像高度計系統噪聲測量、大范圍回波搜索和回波精細跟蹤的功能，滿足了干涉成像高度計在高脈沖重復頻率下準確搜索跟蹤雷達回波信號的要求。

技術領域

本發明涉及雷達高度計技術領域，尤其涉及一種基于干涉成像高度計的雷達回波的搜索跟蹤方法。

背景技術

干涉成像高度計是一種新型雷達高度計，采用了短基線、小角度干涉測高的新技術體制。相對于傳統雷達高度計，干涉成像高度計采用合成孔徑技術和新型的高度跟蹤技術實現海面高度的高精度測量，并具有寬刈幅和可成像的優點。但是由于干涉成像高度計需要進行方位向合成孔徑，所以干涉成像高度計的脈沖重復頻率遠高于傳統雷達高度計。為了滿足干涉成像高度計在高脈沖重復頻率下正常工作和穩定搜索回波信號的需求，需要根據其具體特點進行工作模式設計。目前，天宮二號所搭載的三維成像微波高度計在國際上首次驗證了干涉成像高度計的工作機理。

發明內容

本發明的目的在于，針對干涉成像高度計的工作要求和特點，提供一種基于干涉成像高度計的雷達回波的搜索跟蹤方法，可以滿足干涉成像高度計在高脈沖重復頻率下捕獲跟蹤雷達回波的要求。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于干涉成像高度計的雷達回波的搜索跟蹤方法，所述方法包括：

步驟1)干涉成像高度計進入噪聲測量子模式：在不同的AGC下采集系統噪聲，計算所有AGC下的系統噪聲等效幅度；

步驟2)干涉成像高度計進入回波搜索子模式：設定采樣范圍，采樣窗在采樣范圍內移動進行回波搜索；

步驟3)在搜索到雷達回波后，干涉成像高度計轉入脈沖簇測量子模式：采用高脈沖重復頻率對采樣窗進行調整，然后進行回波跟蹤。

作為上述方法的一種改進，所述步驟1)具體為：所述干涉成像高度計不發射雷達信號，在不同的AGC下采集系統噪聲，則噪聲的等效幅度A_noise為：

其中，A_noise為噪聲等效幅度，N為采樣窗內采樣點數，x_n為第n個采樣點的幅度值；記錄所有AGC下的系統噪聲等效幅度。

作為上述方法的一種改進，所述步驟2)進一步包括：

步驟2-1)根據衛星位置計算雷達回波時延初始搜索值T_d：

其中，X，Y，Z為衛星位置，c為光速，R_E為地球半徑；

步驟2-2)設定回波搜索范圍ΔT，采樣窗在(T_d-ΔT,T_d+ΔT)范圍內移動并搜索回波；

步驟2-3)計算采樣窗內回波數據的等效幅度A，并與相同AGC下的A_noise進行比較，若A＞S·A_noise，S為自定義因子，則判斷搜索到回波，并記錄此時的雷達回波時延T；

步驟2-4)當連續2次搜索到回波，轉入步驟3)，否則，轉入步驟2-2)。

作為上述方法的一種改進，所述回波搜索范圍ΔT滿足：ΔT＜T_s/2；其中，T_s為回波搜索子模式脈沖重復周期。