[發明專利]一種用于海上編隊的雷達目標球面投影方法

有效

• 申請號: 201811079124.8
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109100698B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 毛億;李云茹;陳平;王冠;黃大慶;王博
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種用于海上編隊的雷達目標球面投影方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，進行目標投影建模；

步驟2，計算目標海拔高度；

步驟3，計算目標在雷達平面的投影；

步驟4，計算目標在大地球面的投影；

步驟5，將得到目標在大地球面的投影用于雷達數據預處理，生成態勢圖。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1包括：

以雷達天線位置為原點，用極坐標(ρ，α，θ)表示雷達探測的目標位置，ρ為目標斜距、α為相對于正北的目標方位角、θ為目標仰角，將(ρ，α，θ)轉換為直角坐標(x_ρ，y_ρ，h)，有：

其中，x_ρ表示目標的橫坐標，y_ρ表示目標的縱坐標，h表示目標的垂直坐標。

建立目標的平面投影模型和球面投影模型，其中，

目標平面投影模型為：

目標球面投影模型為：(Z+R)²＝D²+[(a+R+h)]²，

式中，D表示ρ在雷達平面上的投影長度，Z表示目標的海拔高度，R表示地球半徑，a表示雷達天線位置的海拔高度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2包括：

將D＝ρcosθ，h＝ρsinθ代入目標球面投影模型中，得到：

Z(Z+2R)＝2(a+R)ρsinθ+a(a+2R)+ρ²，即：

由于R＞＞a，R＞＞Z，對上式進行轉換，得到目標的海拔高度計算公式為：

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3包括：

令K₁稱為平面投影系數，則目標平面投影模型轉換為：

D＝K₁·ρ (2)

根據相似形各邊同比例原理，可得目標在雷達平面上的投影坐標為，

其中，x表示目標在雷達平面上的投影的橫坐標，y表示目標在雷達平面上的投影的縱坐標。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟4包括：

步驟4-1，

其中，β表示球面上的目標投影點Q與雷達位置點S構成的圓心角，為圓周角，d為的對邊切雷達位置的邊長，假設有P點，邊長為

由于而

則，

步驟4-2，用公式(1)代換步驟4-1公式中的h，得到：

步驟4-3，令K₂稱為球面投影系數，則：

d＝K₂·D，

將公式(2)代入上式，得：

d＝K₁·K₂·ρ (3)

步驟4-4，用P點近似代替目標在球面上的投影點，根據相似形各邊同比例原理，可求得目標的球面投影點坐標P(X_Q，Y_Q)，即：

其中，X_Q表示目標在球面上的投影的東向坐標，Y_Q表示目標在球面上的投影的北向坐標。

則雷達目標的球面投影坐標和海拔高度計算公式為：