[發明專利]天基外輻射源雷達背景電離層效應下相干時長估計方法

在審

• 申請號: 202011069212.7
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112379360A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 陶海紅;王迪;宋大偉;孫春陽;廖桂生;曾操
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/00
• 分類號: G01S13/00;G01S7/41
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種天基外輻射源雷達背景電離層效應下相干時長估計方法，此估計方法包括：通過雷達接收機接收飛機目標回波信號，所述飛機目標回波信號由天基外輻射源發射至飛機目標產生，所述雷達接收機安裝在低軌衛星上，所述天基外輻射源采用高軌道衛星信號；利用所述飛機目標回波信號提取所述飛機目標的中心頻率；根據所述飛機目標回波信號和所述飛機目標的中心頻率計算相關系數下降到相關性閾值的相干時長，本方法在電離層的影響下，基于相關系數關于時間的估計模型，根據所述飛機目標回波信號和所述飛機目標的中心頻率計算相關系數下降到相關性閾值的相干時長，計算方法簡單、所需的參數較少，提高計算效率。

技術領域

本發明屬于外輻射源雷達技術領域，具體涉及一種天基外輻射源雷達背景電離層效應下相干時長估計方法。

背景技術

天基雷達是主動探測手段，具有雷達站位高、覆蓋范圍大、定位精度高和下視探測有利于反隱身等優勢，填補了天基對飛機探測手段的空白。天基外輻射源雷達是一個雙基地或多基地的雷達系統，其本身不配置發射機，需要利用其它途徑的照射源，且接收機與發射機之間沒有配合協議，可以利用其它雷達或地方雷達的發射機、廣播電臺或者電視臺的發射機、衛星電視的轉發器、無線通訊的發射機等對目標進行三維定位和跟蹤。

天基外輻射源雷達可以選擇運行在幾百公里高度的低軌衛星接收信號，中高軌道衛星信號作為信號源。外輻射源雷達的信號能量一般比較弱，需要長時間的相參積累來提高信噪比，相參積累時間達到幾十秒的量級，相干時長的確定對于能有效的進行相參積累具有重要的意義。而且相較于常規的地基外輻射源雷達，天基外輻射源雷達的運動更為復雜。

電離層效應是采用衛星信號時必須考慮一個因素。相較于地基接收機，天基接收機接收到的目標反射信號也會經過電離層，且兩次經過電離層的路徑完全不同，外輻射源和接收機的運動差異大，不是簡單的單程模型，需要分開考慮，現有的外輻射源雷達研究中對這一問題均未涉及到，而且現有技術對天基外輻射源雷達背景下相干時長的計算過程復雜，需要的參數較多，計算效率較低。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種天基外輻射源雷達背景電離層效應下相干時長估計方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種天基外輻射源雷達背景電離層效應下相干時長估計方法，包括：

通過雷達接收機接收飛機目標回波信號，所述飛機目標回波信號由天基外輻射源發射至飛機目標產生，所述雷達接收機安裝在低軌衛星上，所述天基外輻射源采用高軌道衛星信號；

利用所述飛機目標回波信號提取所述飛機目標的中心頻率；

基于相關系數關于時間的估計模型，根據所述飛機目標回波信號和所述飛機目標的中心頻率計算得到相關系數下降到相關性閾值的相干時長。

在本發明的一個實施例中，基于相關系數關于時間的估計模型，根據所述飛機目標回波信號和所述飛機目標的中心頻率計算相關系數下降到相關性閾值的相干時長，包括：

步驟3.1、將0時刻作為初始時刻，利用所述飛機目標回波信號提取0時刻的所述飛機目標的初始俯仰角和初始距離，所述初始時刻為雷達接收機在相干時長中接收到第一個飛機目標回波信號的時刻；

步驟3.2、在電離層的影響下，根據所述飛機目標的中心頻率、初始俯仰角和初始距離建立所述相關系數關于時間的估計模型；

步驟3.3、利用所述相關系數關于時間的估計模型繪制相關系數關于時間的關系圖；

步驟3.4、根據所述相關系數關于時間的關系圖得到相關系數下降到相關性閾值的相干時長；