[發明專利]基于相關特性的陣列地波雷達海雜波背景下目標檢測方法

有效

• 申請號: 201810935807.2
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN110837078B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王祎鳴;張杰;紀永剛
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 張中南;邱岳

1.基于相關性的陣列地波雷達海雜波背景下目標檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：在300±100秒范圍中選擇用于相關性檢測的相干積累時間參數，對陣列式地波雷達每個陣元接收到的多通道時域數據進行脈沖壓縮，再經相干積累得到通道-距離-多普勒譜；定義待檢測矢量為A_kR_iD_j，其中A_k表示雷達通道，k表示通道序號；R_i表示A_k雷達通道中的第i個距離單元，i表示該雷達通道中的距離單元序數，D_j表示A_k雷達通道中的第j個多普勒單元，j表示該雷達通道中的多普勒單元序數；

步驟2：計算多通道-距離-多普勒譜沿距離維、沿多普勒維的相關值：

多通道-距離-多普勒譜在距離維的相關值：

其中，K為雷達通道數，及/分別為其各自角標對應的多通道-距離-多普勒譜的平均值，i為當前距離單元，n為與當前距離單元i的間隔數，n為正整數；j表示一個雷達通道中的第j個多普勒單元；

多通道-距離-多普勒譜在多普勒維的相關值：

其中，K為雷達通道數，及/分別為其各自角標對應的多通道-距離-多普勒譜的平均值，i為當前距離單元，m為與當前多普勒單元j的間隔數，m為正整數；j表示一個雷達通道中的第j個多普勒單元；

步驟3：檢測閾值的確定：

陣列地波雷達不同方位回波之間的空間矢量相關值計算方式為：

其中，A_θ為陣列空間矢量，及/分別為其各自角標對應的陣列空間矢量的平均值，Δθ為方位間隔，以度為單位；θ為方位，以度為單位；

利用公式(三)計算地波雷達不同方位回波之間的陣列空間矢量相關值；

多普勒維相鄰距離的陣列空間矢量檢測閾值的確定：首先相鄰距離——即與當前距離單元的間隔數決定了船只目標在步驟1中確定的相干積累時間內的最大運動距離，該距離可轉化為目標在積累時間的初始方位和積累時間結束所處方位間的最大方位差，其次再搜尋雷達探測范圍內，不同初始方位陣列空間矢量與具有該方位差的陣列空間矢量間相關值的最小值，最后將該相關值作為多普勒維相鄰距離目標檢測閾值，記為T₁；

由于船只目標回波所處的方位角未知，因此在獲取多普勒維相鄰距離目標檢測閾值時需選取所有滿足同等方位變化量的相關值的最小值：

其中，Δθ₁為相鄰距離目標在積累時間的初始方位和積累時間結束所處方位間的最大方位差，min(...)代表取最小值；

距離維相鄰多普勒的陣列空間矢量檢測閾值的確定：先由船只目標最大航行速度得到該距離分辨單元內跨越的地波雷達檢測區的最大方位差，再搜尋不同初始方位矢量與具有該方位差的陣列空間矢量間相關值的最小值，最后將該相關值作為距離維相鄰多普勒目標檢測閾值，記為T₂；

由于船只目標回波所處的方位角未知，因此在獲取距離維相鄰多普勒目標檢測閾值時需選取所有滿足同等方位變化量的相關值的最小值：

其中，Δθ₂為待檢測距離單元中船只目標最大航行速度在該距離分辨內跨越的地波雷達檢測區的最大方位差；

步驟4：檢測結果輸出：

采用通道-距離維檢測和通道-多普勒維二維復合檢測加極值檢測的方法，輸出目標位置，

D₁＝r_j,n＞T₁ (6)

D₂＝r_i,m＞T₂ (7)

D＝peak(D₁||D₂) (8)

其中，通道-距離維檢測大于其檢測閾值的目標點位置儲存于D₁，通道-多普勒維檢測大于其檢測閾值的目標點位置儲存于D₂，||代表邏輯“與”運算，peak為搜尋極值的運算，D表示最終輸出二維檢測結果。