[發明專利]一種模擬地雜波點跡的算法

在審

• 申請號: 202111160060.6
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113866741A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 孫成剛;岳紅霞;張劍鋒;潘寶鳳;謝勇;蔣偉;唐慶生
• 申請（專利權）人: 成都眾享天地網絡科技有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務所(普通合伙) 51278
• 代理人: 張力

本發明公開了一種模擬地雜波點跡的算法，該算法包括如下步驟：S1：在待檢測區域內劃定一個預設區域范圍，并對預設區域范圍進行柵格化區域面積計算，獲取雜波面積；S2：將地物類型和波段進行分類規整，并建立數據庫，采用非線性擬合得到了相應的散射系數經驗模型，通過烏拉比模型計算地雜波地面散射系數；S3：隨后再計算雜波面積的散射系數和雜波RCS的隨機數，并根據雷達方程，通過截面積雜波計算回波能量；S4：判斷雜波回波功率與雷達接收機靈敏度大小，若雜波回波功率大于接收機靈敏度，則返回雜波區域中點位置點跡，若雜波回波功率小于接收機靈敏度，則不返回點跡。

技術領域

本發明涉及一種模擬地雜波點跡，具體涉及一種模擬地雜波點跡的算法。

背景技術

雜波對雷達目標檢測與識別性能的影響一直是雷達信號處理中不可回避的一個問題。特別是機載或星載等下視狀態工作的雷達，地海雜波對目標檢測和識別的影響更加突出。地雜波干擾會使機載雷達和雷達導引頭的探測距離顯著縮短，并因此影響空戰中戰斗機的作戰效能。因此，在進行智能空中對戰仿真時，需要精確模擬地雜波干擾對機載雷達和雷達導引頭的影響，否則將嚴重影響智能空中對戰仿真結果的準確度。現有的地雜波干擾模擬方法仿真計算量較大，難以應用于需要對大量飛機和導彈進行電磁仿真計算的智能空中對戰仿真。此外，現有地雜波干擾模擬方法需要對雷達系統和地面情況進行精確建模，但在大多數情況下，上述雷達系統和地面情況的精確建模參數很難獲得，導致無法開展相關的地雜波干擾模擬計算。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是相關的技術計算地雜波后向散射系數RCS時要么沒有考慮地形，要么沒有考慮到RCS起伏特性，目的在于提供一種模擬地雜波點跡的算法，解決上述的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種模擬地雜波點跡的算法，該算法包括如下步驟：S1：在待檢測區域內劃定一個預設區域范圍，并對預設區域范圍進行柵格化區域面積計算，獲取雜波面積；S2：將地物類型和波段進行分類規整，并建立數據庫，采用非線性擬合得到了相應的散射系數經驗模型，通過烏拉比模型計算地雜波地面散射系數；S3：隨后再計算雜波面積的散射系數和雜波RCS的隨機數，并根據雷達方程，通過截面積雜波計算回波能量；S4：判斷雜波回波功率與雷達接收機靈敏度大小，若雜波回波功率大于接收機靈敏度，則返回雜波區域中點位置點跡，若雜波回波功率小于接收機靈敏度，則不返回點跡。

進一步地，所述步驟S1中的區域面積算計采用的區域面積計算公式公式為：

式中， 表示雜波面積，單位為m²；R表示雷達到雜波單元中心的距離，單位為m；c表示光速，單位m/s； 表示脈沖寬度，單位為s； 表示天線方位3dB波束寬度，單位為弧度； 表示擦地角，單位為弧度。

進一步地，所述步驟S2中地物類型分類包括土壤及巖石表面、樹林、草地、灌木林、矮植被、路面、城市、干雪、濕雪九類；波段分類包括L、S、C、X、Ku、Ka、W七個波段。

進一步地，所述非線性擬合得到了相應的散射系數經驗模型其公式為：

式中， 為入射角，適用范圍°，單位為弧度；參數與地物類型、頻段和極化對應。

進一步地，所述步驟S2中散射系數的標準偏差公式為：

式中：STD是標準偏差公式； 為入射角；M1~M3是線性擬合系數；exp是e為底的指數函數。

進一步地，所述步驟S3中計算雜波面積的散射系數公式為：

式中， 為雜波面積 的RCS， 為雜波后向散射系數，單位面積歸一化的雜波反射率。

進一步地，所述步驟S3中雷達方程采用的截面積為 的雜波，回波能量為：