[發明專利]多普勒雷達海面測速誤差修正方法

有效

• 申請號: 201811223362.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109100699B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李俊鋒;何開巍;陳曉東;豈常春;樊穩茹
• 申請（專利權）人: 陜西長嶺電子科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/40
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發明公開了一種多普勒雷達海面測速誤差修正方法，主要解決現有多普勒雷達海上測速誤差較大的問題，其實現方案是：在載機處于水面上空時，將飛行載體開關置于“海洋”模式，多普勒雷達波束跟蹤正常時；根據前向速度修正系數和橫向速度修正系數，對回波頻譜畸變引起測速誤差的修正；根據洋流數據和海洋表面風數據分別獲取洋流和海洋表面風引起的相對于地理坐標系下測速誤差修正量；將地理坐標系下的速度修正量轉換為機體坐標系下的速度修正量，進行速度修正。本發明簡化了飛行人員的操作復雜度，大幅度消減多普勒雷達海洋上測速帶來的誤差，提高了測速精度，可用于多普勒雷達海上測速。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，特別涉及一種測速誤差修正方法，可用于多普勒雷達海上測速。

背景技術

飛機在海洋上空飛行時，多普勒雷達測量的速度受海洋狀態影響很大。其與在陸地上空飛行相比，在海洋上空飛行時，多普勒雷達測量的地速還要受另外兩種因素影響，一種是海洋表面的反射特性，另一種是海洋狀態的劇烈變化。

對多普勒雷達輻射的波束來說，海洋表面的反射特性與陸地表面的反射特性是不同的，在海面工作時，多普勒雷達回波信號頻譜會發生畸變，從而增大多普勒雷達測速誤差。

洋流和風都會引起海洋狀態的變化。

因為海水的流動和潮汐，使海水本身相對于陸地存在著水平運動速度，這時，多普勒雷達以海面作為反射面時，雷達測得的速度是載機相對于洋流的運動速度。這樣，它與載機相對于陸地的運動速度不同，而存在著一定的誤差，即產生了洋流誤差。

海面的海水在海洋表面風的作用下，濺起了水花顆粒，這些水花顆粒在海洋表面風的影響下，也將以一定的速度進行運動。當雷達在海面上空工作時，這時雷達測得的速度是載機相對于這些水花顆粒的運動速度。它與載機的地速不同，因而產生了誤差，這種誤差是由海洋表面風引起的。

伴隨飛機在海洋上空執行任務越來越多，多普勒雷達海上測速方面的不足日漸凸顯，修正海面測速的誤差，提高多普勒雷達海上測速精度越顯重要。

目前，國內多普勒雷達在海洋測速修正方面，需要飛行員通過手動輸入修正參數對載機在海面上飛行時的速度進行修正，修正參數包括洋流修正以及海洋表面風修正。這種修正方法存在兩種不足，一方面對于飛行員來說，由于海洋表面風速變化，需要經常性手動輸入參數，長時間飛行使得飛行員容易產生疲勞；另一方面，由于載機沒有提供修正信息源的設備，使其無法對其海洋表面風進行修正，造成對測速精度的誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種多普勒雷達在海面測速的誤差修正方法，以避免人工輸入海洋表面風參數，并對洋流與海洋表面風引起的誤差均進行修正，提高測速精度。

本發明的技術思路是：通過增加手動“陸/海”工作轉換開關，在海面上空工作時，飛行人員將開關置于“海洋”工作模式，雷達實現自動通過采用系統補償的方式對海面回波頻譜畸變進行速度修正；通過人工裝訂洋流信息修正來減小洋流帶來的測速誤差；通過自動推導海洋表面風誤差修正量減小海洋表面風帶來的測速誤差。

根據上述思路，本發明給出如下兩種技術方案：

技術方案1：

1.一種多普勒雷達海面測速誤差修正方法，包括如下

1)在載機處于水面上空時，將飛行載體上的“陸/海”開關置于“海洋”模式；

2)對回波頻譜畸變引起測速誤差的修正：即當多普勒雷達波束跟蹤正常時，多普勒雷達調用前向速度修正系數ε_x、橫向速度修正系數ε_y分別對載機的前向速度V_x，橫向速度V_y進行修正，得到畸變修正后的前向速度V′_x，橫向速度V′_y；