[發明專利]一種雙通道雷達對地測高系統及方法

在審

• 申請號: 202110102533.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112835034A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 陳曙暄;姜麗敏
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙通道雷達對地測高系統，其特征在于，包括天線、微波組合、發射機、低功率射頻分機、波束控制器；所述發射機將低功率射頻發射信號進行濾波、功率放大，并將生成的大功率發射信號輸出至微波組合；所述微波組合將輸入的大功率發射信號輸出至天線輸入端；波束控制器控制天線波束指向測高區域；天線將兩個天線子陣面回波信號轉換為方位和通道回波信號與方位差通道回波信號；低功率射頻分機產生低功率射頻信號，將微波組合輸出的和通道和方位差通道射頻回波下變頻、濾波變換為低中頻或零中頻的和通道與方位差通道回波，并輸出至信號處理與控制分機。

2.一種雙通道雷達對地測高方法，其特征在于，流程如下：

A1：雙通道雷達對地測高裝置發射典型大時寬帶寬積信號，接收場景回波s(t_a,t)并對回波信號進行距離向脈沖壓縮、距離徙動補償和相參積累；

A2：對和通道距離-多普勒圖像進行二值分割；

A3：對和通道與方位差通道距離-多普勒圖像的幅度比值進行過門限檢測，確定方位差波束零深的區域；

A4：對過門限的零深初始檢測點跡進行帶有方向約束的直線擬合；

A5：對過門限的零深初始檢測點跡進行野值點剔除；

A6：對零深檢測點集合E的結果進行二次曲線擬合；

A7：利用二次曲線擬合后的多個零深檢測點的距離-多普勒數據解算飛行器高度。

3.如權利要求2所述的雙通道雷達對地測高方法，其特征在于，A1流程具體如下：

A11:計算回波的距離向脈沖壓縮和距離徙動補償結果：

S(t_a,R)＝IFFT{FFT[s(t_a,t)]·H₁₁(t_a,f_r)}

其中，S(t_a,R)為回波的距離向脈沖壓縮和距離徙動補償結果，s(t_a,t)為回波的二維時域信號，t_a為方位時間，R＝ct/2為回波接收距離，c為光速，t為距離時間，f_r為距離向頻率，K_r為雷達發射線性調頻信號的調頻斜率，f_c為載波頻率，v為飛行器運動速度，θ_L為空間斜視角；

A12：對雙通道距離向脈沖壓縮和距離徙動補償結果進行方位向相參積累，得到兩通道距離-多普勒圖像，其計算方法如下：

I(f_d,R)＝FFT[S(t_a,R)]

其中，I(f_d,R)為二維相參處理后的距離-多普勒圖像，f_d為多普勒頻率。

4.如權利要求2所述的雙通道雷達對地測高方法，其特征在于，A2流程具體如下：

A21：計算分割門限，其方法如下：

其中，I_avg為分割門限，I_Σ(i,j)為和通道距離-多普勒圖像第i行第j列像素的值，N為圖像行數，M為圖像列數；

A22：和通道距離-多普勒圖像分割的方法如下：

其中，I_seg(i,j)為分割后掩膜。

5.如權利要求2所述的雙通道雷達對地測高方法，其特征在于，A3具體方法如下：

其中，I_zero(i,j)為方位差波束零深檢測結果，滿足I_zero(i,j)＝1的(i,j)組合為方位差波束零深點跡，I_Δ(i,j)為方位差通道距離-多普勒圖像，取I_Th＝15dB。