[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

一種雙通道雷達對地測高系統，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；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。

技術領域

本發明涉及信息獲取與處理技術領域，特別是一種無視線約束的雙通道雷達對地測高系統及方法。

背景技術

傳統的飛行器載雷達對地測高方法，利用波束指向天底方向的特點，使得回波距離范圍壓縮具備較好的測高觀測能力。對于在飛行剖面內前斜測高的需求，科研工作者提出了延遲-多普勒測高方法，獲得了較好的應用效果。目前對于波束偏離飛行剖面的測高需求，天線波束內回波呈現距離嚴重展寬、多普勒嚴重展寬兩種效應，導致傳統的測高方法失效，無法實現對不受方向約束的雷達測高技術，飛行器飛行剖面內前下視、后下視測高及飛行剖面外斜視測高等普適情況下，存在的距離多普勒二維展寬問題，利用波束中心點高度提取方法失效。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明所述方法解決了寬波束斜視條件下波束距離和多普勒展寬造成的測高困難問題，實現了不受觀測視線約束的對地測高技術。

(二)技術方案

本發明公開了一種雙通道雷達對地測高系統，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；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。

本發明還公開了一種雙通道雷達對地測高方法，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。

進一步地，A1流程具體如下：

A11:計算距離向脈沖壓縮和距離徙動補償：

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