[發明專利]基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法

有效

• 申請號: 202110430943.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113281709B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張成峰;魏志強;賈東寧;韓恒敏;許佳立;鄭晨
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;青島海洋科學與技術國家實驗室發展中心
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京艾格律詩專利代理有限公司 11924
• 代理人: 王子溟

本申請公開了一種基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法。所述基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法包括：各個主核并行獲取雷達信息；各個主核根據自身獲得的雷達信息生成模型參數、海雜波后向散射系數；每個主核將自身生成的模型參數、海雜波后向散射系數以及雷達信息傳遞給與自身連接的從核，從核生成該主核所對應的方位角在距離維上每一點的信雜噪比和檢測概率并傳遞給該主核；每個主核將從核傳遞的信雜噪比和檢測概率按照雷達標志、方位標志進行存放從而得到每個方位角的檢測概率圖。本申請的基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法利用通過主核加從核兩級并行技術進行處理，處理速度得到顯著提高。

技術領域

本發明涉及雷達性能評估技術領域，具體涉及一種基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法。

背景技術

雷達向海面發射電磁波監測物體，被雷達接收到的海洋表面散射回波稱之為海雜波，海雜波的存在嚴重影響海面目標的檢測和追蹤，降低雷達系統的工作性能。海雜波背景下的雷達性能評估能夠為涉海雷達的系統設計和海面目標識別提供重要依據。

現有的涉海雷達性能評估時普遍將任務雷達覆蓋區域環境參數變化不大，將其等效為雷達所在位置環境觀測點的值，對海雜波幅度均值模型與幅度分布模型進行反演。如Mitchell和Walker假定雜波單元為零均值高斯雜波，給出了單元平均恒虛警檢測時的檢測概率。DavidA.Shnidman將Chi平方分布替換為非中心的Chi平方分布，從而討論了非零均值的高斯雜波背景的檢測概率。北京郵電大學的李彬采用蒙特卡羅方法對于海雜波背景下的雷達信號檢測做出了理論分析和仿真模擬。然而在許多海域風速、風向及浪涌等自然因素變化顯著，影響海雜波的幅度均值特性和幅度分布特性，此時若將雷達覆蓋區域內的環境參數設定為雷達所在位置處的值，必然會引起較大誤差，降低評估效果。

此外求解檢測概率目前多用二維數值積分法和蒙特卡羅逼近法，計算量較大，隨著雷達采樣率的提高以及預報模式分辨率的提高，現有技術已經不能滿足實時性的要求。

風速、風向及浪涌等自然因素影響海雜波的幅度均值和幅度分布特性,海雜波直接影響雷達系統的檢測性能，僅用離散幾個點的環境數據不能準確反演出海雜波的特性。同時，海雜波背景下雷達性能評估需要大量二維數值積分計算或者和蒙特卡羅逼近，計算量較大，耗時較長。因此利用高分辨力的環境數據，在限定時間內對多部雷達檢測性能進行快速的評估是很有必要的。

現有涉海雷達性能評估存在如下問題：

a)認為雷達覆蓋區域海上環境的環境參數變化不大，將其等效為雷達所在位置環境觀測點的值。然而在許多海域風速、風向及浪涌等自然因素變化顯著，影響海雜波的幅度均值特性和幅度分布特性，必然會影響評估效果，引起較大誤差。

b)普遍按照方位角串行實現，完成一次全覆蓋區域的性能評估工作周期長。當有多部雷達需要評估時，需要依次處理，不完全滿實時性的需求；

c)普遍按照方位角串行實現，完成一次全覆蓋區域的性能評估工作周期長。當有多部雷達需要評估時，需要依次處理，不完全滿實時性的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法，來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

本發明的一個方面，提供一種基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法，所述基于區域耦合預報系統的雷達性能評估方法包括：

各個主核并行獲取雷達信息，每個方位角具有一個對應的雷達信息，一個主核對應一個方位角，每個主核獲取與其對應的方位角所對應的雷達信息，所述雷達信息包括區域預報數據、雷達工作參數以及雷達回波數據；

各個主核根據自身獲得的雷達信息生成模型參數、海雜波后向散射系數；