[發明專利]一種場面監視雷達恒虛警處理方法

有效

• 申請號: 201810839785.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108845300B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 皈勇;張煉
• 申請（專利權）人: 四川九洲空管科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/36;G01S7/40
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 郭彩紅

本發明提供了一種場面監視雷達恒虛警處理方法，采用檢測單元自身回波迭代的計算方式，實現基于檢測單元獨立的檢測門限計算方法，使計算雜波單元的檢測門限時不會受鄰近區域單元的回波影響，從而實現目標檢測的獨立性，并且迭代中使用了檢測單元的歷史回波數據進行迭代積累，在L次有限迭代計算后趨于實際背景雜波，特別適用于在空間上目標數量多且鄰近區域背景雜波強度變化劇烈的恒虛警處理。

技術領域

本發明涉及一種場面監視雷達恒虛警處理方法，涉及雷達目標檢測領域。

背景技術

隨著國內航空運輸業的發展和航空公司的日益壯大，機場的年吞吐量逐年遞增，飛行業務量的增加使機場地服車輛也相應增加，如何在復雜的機場環境和惡劣的氣象條件下管理好日益增多的飛機和車輛，成為機場地面指揮管理中急需解決的問題。

場面監視雷達是監視機場中飛行區域的飛機及車輛等地面移動目標或固定障礙物的雷達，幫助塔臺和站坪的管制員借助場面監視雷達顯示器清楚地了解地面飛機和車輛的位置，為機場復雜變化的態勢提供全天時全天候的狀態感知。

由于場面監視雷達的原理等同于一次雷達，因此不可避免的存在由于機場的地形和環境復雜導致背景雜波干擾較強的問題，此外，不同的氣象條件，特別是暴雨等惡劣的氣象條件，導致雜波復雜變換，引入了更多的干擾，使得回波中夾雜著各種不同原因造成的虛假目標和大量雜波信號。使得雷達信號的檢測在強干擾背景中進行，包括接收機內部的熱噪聲，以及地物、雨、雪等雜波干擾，對于固定閾值的門限檢測，如果干擾電平隨機增大，將大大增加虛警的概率，此時即使有足夠的信噪比，也不能正確的判定目標。因此，在強干擾背景中提取目標，不僅要求有一定的信噪比，還必須有恒虛警（CFAR：Constant FalseAlarm Rate）處理。恒虛警處理技術作為場面監視雷達信號處理技術的重點和難點，其目的是根據雜波的復雜變化實時計算出相應的檢測門限，以保持信號檢測時的虛警概率恒定，達到在隨機變化的強干擾中有效提取目標，保護信號處理器不會因為虛警太多而導致過載的目的。

傳統的場面監視雷達恒虛警處理的方法利用與檢測單元周圍鄰近的雜波單元回波采樣值來計算當前檢測單元的背景雜波，將此背景雜波作為目標檢測的門限值。這種方法計算的檢測門限值受鄰近的雜波單元的回波強度影響較大，當檢測單元的鄰近區域回波強度強烈變化時，形成的檢測門限往往隨著鄰近區域回波強度變化而產生劇烈的變化，當空間上目標較多且距離較近時，對鄰近的兩個目標進行檢測的檢測門限相互影響較大，嚴重時會出現誤判，造成虛警或漏警。

傳統場面監視雷達恒虛警處理的方法對每一次的雜波圖數據進行迭代計算，不僅增大了計算的工作量，而且會將目標的數據也誤判入雜波圖數據中，對雜波圖形成錯誤的估計。

傳統的場面監視雷達恒虛警處理的方法對每一次的雜波圖數據進行迭代計算，不僅增大了計算的工作量，而且會將目標的數據也誤判入雜波圖數據中，對雜波圖形成錯誤的估計。

發明內容

本發明要提供了一種場面監視雷達恒虛警處理方法，具有更適用于在空間上目標數量多且鄰近區域背景雜波強度變化劇烈的恒虛警處理。

根據本發明提供的一種場面監視雷達恒虛警處理方法，具體方法包括，

建立精細雜波圖（101），按照方位和距離單元進行精細雜波圖劃分，建立精細雜波圖；

計算雜波圖穩定時的參數（102），根據迭代公式和系統要求的虛警概率P_fa，計算雜波圖穩定時需要的迭代次數L、迭代因子ω和門限因子T；具體方法包括，

根據迭代公式計算每個雜波圖單元的迭代結果；其中，為是第k個雜波圖檢測單元在天線的第n次掃描時的回波數據；是第k個雜波圖檢測單元的經過n-1次掃描后的雜波圖值；是第k個雜波圖檢測單元的經過n次掃描后的雜波圖值；n為大于等于1的自然數；

選擇M×N個雜波圖檢測單元中任意第k個點作為迭代，那么從第1次迭代到第n次的迭代展開公式如下：