[發明專利]一種基于GNSS前向散射特性的多基站目標航向反演方法

有效

• 申請號: 201811305940.6
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109270557B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 朱云龍;王博;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 金華航大北斗應用技術有限公司
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14;G01C1/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開了一種基于GNSS前向散射特性的多基站目標航向反演方法，利用多基站的探測模式，使用GNSS前向散射特性完成對目標航向的監測，解決傳統單基站探測模式下，無法對目標航向進行反演的問題；結合GNSS衛星星空圖，提取目標經過地面基站探測區域時刻的GNSS衛星的方位角和高度角信息；同時，對各基站接收的GNSS信號進行處理，如果衛星信號發生明顯變化，對其進行標記處理；通過計算GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站的起始時刻與結束時刻，判斷目標的航向。本發明利用GNSS衛星的實時位置信息可以通過導航電文或相關導航軟件進行提取，無需提前建立信號源的數據庫，具有方便、準確的優勢。

技術領域

本發明涉及目標航向探測技術領域，特別是一種基于GNSS前向散射特性的多基站目標航向反演方法。

背景技術

基于GNSS(Global Navigation Satellite System)前向散射特性的目標探測技術具有以下優點：1.系統自身不發射電磁波信號，而是利用非合作的GNSS衛星作為輻射源，不易被敵方感知，具有很強的生存能力和隱蔽性；2.工作性能優異，可以全天候、晝夜連續工作。3.目標在經過GNSS衛星與基站連線附近時，其自身的RCS迅速增大，基站接收的GNSS信號也發生明顯的變化，比傳統雷達具有很好的反隱身能力；4.由于該技術使用的是GNSS信號，地面基站可以直接使用成熟的GNSS接收機或數據采集器，降低了系統的整體部署難度和成本。

目前，在該領域的研究中，利用GNSS(Global Navigation Satellite System)前向散射特性已實現對目標的檢測、速度反演等。由于該技術的特點，目前大都是在單基站的探測模式中應用，但是在單基站探測模式下，無法對目標航向進行反演，也就無法完成對目標的航向檢測。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于GNSS前向散射特性的多基站目標航向反演方法，利用多基站的探測模式，使用GNSS前向散射特性完成對目標航向的監測，解決傳統單基站探測模式下，無法對目標航向進行反演的問題；結合GNSS衛星星空圖，提取目標經過地面基站探測區域時刻的GNSS衛星的方位角和高度角信息；同時，對各基站接收的GNSS信號進行處理，如果衛星信號發生明顯變化，對其進行標記處理；通過計算GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站的起始時刻與結束時刻，判斷目標的航向。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種基于GNSS前向散射特性的多基站目標航向反演方法，包括以下步驟：

步驟一、在探測區域內布設多個組網的地面基站，對各基站進行標記處理，并提取其位置信息；

步驟二、當目標經過探測區域時，對各基站接收到的GNSS衛星信號進行實時采集，并對各基站采集的GNSS衛星信號數據進行捕獲和跟蹤處理，對跟蹤的衛星進行GNSS衛星信號幅值計算；

步驟三、如果GNSS衛星信號幅值發生明顯變化，則判斷目標經過了GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的衛星與采集到GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站的連線附近，提取GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的衛星的編號，并計算目標經過各采集到GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站的起始時刻與結束時刻；

步驟四、結合目標經過各采集到GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站的起始時刻與結束時刻的衛星星空圖，提取GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的衛星的方位角和高度角；根據GNSS前向散射特性目標探測的原理，由采集到GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站判斷目標的運動范圍；

步驟五、綜合各個采集到GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的基站判斷目標的運動范圍，得到最終目標的運動范圍；假設布設的基站中，有兩個或多個基站監測到同一個GNSS衛星信號幅值變化，則選擇各基站中該顆衛星的GNSS衛星信號幅值發生明顯變化的起始時刻作為判斷標準，計算目標的運動方向。