[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

本發明公開了一種用于海上編隊的雷達目標球面投影方法，包括雷達目標高度到海拔高度變換、雷達目標位置到球面位置變換，可用于雷達數據預處理，支持基于數據鏈的多平臺復合跟蹤，有助于在編隊成員之間生成可共享的單一合成態勢圖(SIP－Single Integrated Picture)，本發明可廣泛應用于海警巡邏、遠洋護航、深海遠望、艦隊作戰等洋區編隊運行。

技術領域

本發明涉及一種用于海上編隊的雷達目標球面投影方法，屬雷達目標監視領域。

背景技術

信息技術的迅猛發展和廣泛應用，促進了監視感知理論的不斷創新，網絡中心架構是信息時代的必然產物，網絡中心架構的本質是以態勢圖為中心進行編隊平臺任務籌劃分配。

海上編隊態勢共享基于數據鏈組網進行，各平臺通過目標感知、邊緣計算、交換服務等復合跟蹤處理，實現編隊內所有成員共享一張精確合成態勢圖(SIP－SingleIntegrated Picture)，用于載荷控制，支持協同運行。

復合跟蹤在多個傳感器平臺之間進行，通過對雷達目標按報告職責實時交換和關聯解算，確定目標的統一編識號、地理位置、海拔高度、真速度矢量以及目標屬性等實時信息，在各個平臺之間自然形成一致的，且不丟、不重、不亂的目標航跡。為了使目標航跡精度達到實時協同控制要求，邊緣計算首先要對本平臺雷達目標進行投影變換，以降低目標參數誤差對復合跟蹤系統的影響。

現有的海上編隊雷達數據處理尚未采用邊緣計算方法實現分布式目標態勢統一與共享，現有的多雷達航跡融合均采用中心集中式處理，系統誤差修正采用傳感器位置校準或實時校準方法，缺少考慮地球曲率產生的投影誤差修正問題，單平臺雷達數據處理，由于投影誤差是否修正不影響目標航跡跟蹤的連續性，也缺少考慮投影誤差修正。

發明內容

本發明針對海上編隊生成單一合成態勢圖，提供了一種用于海上編隊的雷達目標球面投影方法。每一個傳感器平臺在對目標進行復合跟蹤處理之前，對雷達目標進行投影誤差修正，將本地雷達測量的目標高度轉換為海拔高度，目標極坐標位置轉換為地(球) 面位置，使得分散在海上不同位置的平臺探測到的目標數據都基于球面表述，保障復合跟蹤中雷達點跡分布式處理不會增加新的精度損失。

本發明具體包括如下步驟：

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(SIP-SingleIntegratedPicture)，態勢圖可廣泛應用于海警巡邏、遠洋護航、深海遠望、艦隊作戰等洋區編隊運行。

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(6371.3km)，a表示雷達天線海拔高度。

步驟2包括：