[發明專利]超視距多基被動雷達中的解時差測量模糊的方法

有效

• 申請號: 201811202328.6
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109188389B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 毛興鵬;張鐵男;劉建新
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/02;G01S13/46
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種超視距多基被動雷達中的解時差測量模糊的方法，其特征是：包括如下步驟；

步驟一：假設地球為一半徑為r的理想球體，目標的位置向量為球面上m個基站位置向量分別表示為/基站/為主站，基站/為輔站，以基站/為球面頂點的參考系，將搜索點/投影到新坐標系中，并計算待搜索點/的投影入射方位角以及聯合分布概率；

步驟二：利用聯合分布概率和門限縮減搜索區域；

步驟三：當某一發射源的脈沖信號分別到達m-1個輔站后，輔站將脈沖信號到達時間TOA發送到主站，計算超視距時差窗，利用到達時間TOA測量值進行脈沖配對；

步驟四：利用直方圖進行時差窗累計計算模糊時差值；

步驟五：對每個搜索點計算基于角度先驗信息的代價函數；

步驟六：對步驟五中最大代價函數對應的搜索點計算時差值，利用計算得到的時差值解時差，配對模糊；

所述聯合分布概率的計算過程如下：

第一步：所述基站測得的投影入射方位角對應的方向矢量平行于/與/所構成的平面，/與/的夾角為方位角測量值/基于投影入射方位角/和方位角測量值/假設角度測量值是均方差值為σ_θ的高斯隨機變量，通過下式求取目標分布在/的概率

第二步：根據求取的目標分布在的概率/通過下式求取基于角度的目標位置聯合分布概率/

步驟二中所述利用聯合分布概率和門限縮減搜索區域過程為：

第一步：通過計算超視距被動雷達有效工作區域內所有的點基于角度的目標位置聯合分布概率，得到了基于角度的先驗概率分布信息場；

第二步：當目標位置分布概率小于概率門限時，通過下式表達：

基于3σ原則認為待搜索點不隸屬于角度主波束區域，在空間搜索時跳過該搜索點；

步驟五計算代價函數的具體過程為：

當為縮減后得到的搜索位置，通過下式分別計算代價函數/

其中/γ為PRI門限，取0.01*PRI，σ_τ是到達時間TOA的高斯測量噪聲均方差值；

代價函數取得的峰值位置為目標所在位置，假設該位置為/用于計算目標的時差值是/通過下式篩選出模糊時差值中的真實值：

2.根據權利要求1所述的一種超視距多基被動雷達中的解時差測量模糊的方法，其特征是：步驟一中所述待搜索點的投影入射方位角通過下式求取：

其中與/為/基站參考系處的x軸和y軸，/表示為符號||·||₂表示2范數操作。

3.根據權利要求1所述的一種超視距多基被動雷達中的解時差測量模糊的方法，其特征是：步驟三超視距被動雷達的時差窗的求取過程如下：

第一步：所述時差窗為目標到達不同基站的時差絕對值的最大值，通過下式求取目標到達某一輔站/和主站/的時間差τ_m1：

第二步：根據超視距定位，地球半徑r遠大于和/的特點，確定/和/的取值范圍為：/和/均在0和1之間；

第三步：根據確定的和/的取值范圍，當/時，則有：

當時，則有：

/

第四步：根據不等式(6)和(7)，通過下式求取時差窗τ_window：

τ_window＝2r/c*max(|asin(L_min,1)-asin(L_max,2)|,|asin(L_max,1)-asin(L_min,2)|) (8)

其中L_max,1、L_min,1、L_max,2和L_min,2是利用縮減后的搜索區域計算得到的，L_max,1和L_min,1是縮減后搜索區域內各點到達主站的最大和最小距離，L_max,2和L_min,2是縮減后搜索區域內各點到達所有輔站的最大和最小距離。

4.根據權利要求1所述的一種超視距多基被動雷達中的解時差測量模糊的方法，其特征是：步驟四所述模糊時差值的計算過程如下：

根據求取的時差窗τ_window，利用直方圖進行時差窗累計以獲取模糊時差值，到達基站2，…,m與基站1的模糊時差值表示為：

/