[發明專利]一種相頻掃三坐標雷達的多波束順序比幅測高方法

在審

• 申請號: 202010051441.X
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111190178A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 田黎育;孫寶鵬;秦婧姝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種相頻掃三坐標雷達的多波束順序比幅測高方法，屬于雷達測高技術領域。包括：步驟1.雷達發射機依次發射4個頻點的脈沖；步驟2雷達接收機依次接收雷達目標回波數據；步驟3判斷第X組雷達目標回波數據是否有效；步驟4利用第X組雷達目標回波數據中的有效數據計算角度值，判斷是否有效；步驟5判斷X是否小于滑窗長度Y；步驟6將第X組俯仰角度值限制在第X?1組俯仰角度值±0.15°范圍內；步驟7對第X組的俯仰角度值與前Y?1組俯仰角度值取均值；步驟8對該角度值做α?β濾波處理得到俯仰角度值θ；步驟9根據測高公式算出目標高度。所述順序比幅測高的方法提高了測高精度，使得輸出航跡曲線光滑。

技術領域

本發明涉及一種相頻掃三坐標雷達的多波束順序比幅測高方法，屬于雷達測高技術領域。

背景技術

目標高度測量是雷達系統的重要測量任務之一。雷達監測超低空目標高度時，由于RCS角閃爍的影響，導致目標高度測量精度較差。測高精度是超低空測高雷達的重要性能指標之一。目標高度信息的精確與否直接影響到對目標高度、方位的判斷，以及針對目標進行的指揮決策。

超低空目標測高是雷達研究的難題之一，雷達測量跟蹤低空目標的核心問題在于直接回波與反射回波的相位差值隨著目標與雷達之間距離的變化在0～2π之間波動，導致目標回波產生“角閃爍”起伏現象，降低了雷達的測高精度和跟蹤性能。且目標高度是目標距離和目標俯仰角度的函數，由此可知測高精度取決于目標距離和俯仰角度測量精度。

在近10年的專利和文獻中，有與本專利類似的地方，但本專利中對于四個波束做順序比幅后取均值作為測得的俯仰角度值，是本專利獨有的方法。

現有文獻并未涉及如何改善三坐標雷達超低空狀態下的測高精度，這也成為了本申請的目標。本申請擬基于相頻掃三坐標雷達背景，采用多波束測高，選取有效目標回波順序比幅為主的方法，使在超低空測高時，降低目標的角閃爍效應，提高雷達測高精度的性能。

發明內容

本發明的目的是針對三坐標雷達在超低空測高時，由于RCS角閃爍會導致測量目標俯仰角度值精度較低的技術缺陷，提出了一種相頻掃雷達的多波束順序比幅測高方法。

一種相頻掃三坐標雷達的多波束順序比幅測高方法，包括如下步驟：

步驟1、雷達發射機依次發射4個頻點的脈沖；

步驟2、雷達接收機接收4個頻點的脈沖的雷達目標回波數據；

其中，當前接收的雷達目標回波數據，即當前組雷達目標回波數據，包括4個頻點的目標回波數據；

步驟3、判斷第X組雷達目標回波數據是否為有效數據，并根據數據有效與否，進行對應操作，具體為：

3.A若數據有效，跳至步驟4；

3.B若數據無效，將第X-1組雷達目標回波數據的俯仰角度值代替當前接收組雷達目標回波數據的俯仰角度值，跳至步驟5；

其中，判斷第X組數據是否有效，依據該第X組雷達目標回波數據中是否大于等于2個頻點接收回波信號幅度不為0，若是，則該第X組數據有效，否則無效；

步驟4、選擇第X組雷達目標回波數據中的有效數據，按頻點順序兩兩利用三角公式法計算角度值，取求得角度值的平均值作為測得的第X組數據的目標俯仰角度值，判斷求得的俯仰角度值是否有效，若無效，取第X-1組的俯仰角度值代替該組的俯仰角度值；

其中，判斷根據該第X組數據求得的俯仰角度值是否有效，依據俯仰角度值是否在0～3.60°范圍內，若是，則有效，否則無效；

步驟5、判斷該第X組雷達目標回波數據是否為前Y-1組數據，并根據對數據的判斷進行對應操作，具體為：

5.A若是前Y-1組數據，重復步驟1至步驟4所述操作，直至得到Y-1組雷達目標俯仰角度值；