[發明專利]一種基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法及系統

有效

• 申請號: 202111524510.5
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114217278B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 秦剛;溫智磊;景毅;周良將;鄭福泉;田君
• 申請（專利權）人: 齊魯空天信息研究院
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 劉鏡

本發明涉及一種基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法及系統，屬于相控陣雷達技術領域，解決了現有技術中不能有效進行雷達通道間幅相一致性校準的問題。該方法包括：無人機沿雷達陣面的法向飛行，相控陣雷達原始數據為第一～第四通道采集的數據；獲取無人機各點跡與雷達的第一距離、第一方位角和第一俯仰角的第一點跡數據集；獲取包括無人機各點跡與雷達的第二距離、第二方位角和第二俯仰角的無人機第二點跡數據集；基于第一點跡數據集和第二點跡數據集獲取俯仰角偏差和方位角偏差；根據相控陣雷達中某一通道采集數據為基準，根據俯仰角偏差和方位角偏差，計算其他三個通道的最優校準系數；根據最優校準系數對相控陣雷達進行校準。

技術領域

本發明涉及相控陣雷達技術領域，尤其涉及一種基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法及系統。

背景技術

在相控陣雷達中，多通道之間總會因為器件、布線一致性等原因存在幅相差異，多通道的幅相不一致會導致系統測角誤差，將嚴重降低雷達的性能。目前使用的雷達通道間幅相一致性校準方法有：1、在一些不帶有天線陣面耦合鏈路的相控陣雷達中常采用發射端直接耦合給收發組件的接收端，然而該方法無法校準由天線各通道引入的幅相誤差；2、在暗室中對各個通道進行掃描，通過天線方向圖來完成測量校準，該方法對于高頻、大口面相控陣雷達需要大規模暗室，工作量大，測試成本高。

因此，現有技術中缺少一種用于通道間幅相一致性校準的基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法及系統。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法及系統，用以解決現有不能有效進行雷達通道間幅相一致性校準的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種基于動態目標的相控陣雷達幅相校準方法，包括：

開啟相控陣雷達，操控無人機沿雷達陣面的法向飛行，獲取無人機飛行數據和所述相控陣雷達采集的原始數據；所述相控陣雷達包括第一～第四通道，所述原始數據為所述第一～第四通道采集的數據；

基于所述無人機飛行數據以及相控陣雷達位置，獲取無人機第一點跡數據集；所述第一點跡數據集包括無人機各點跡與雷達的第一距離、第一方位角和第一俯仰角；

基于雷達采集的原始數據獲取無人機第二點跡數據集，所述第二點跡數據集包括雷達測量的無人機各點跡與雷達的第二距離、第二方位角和第二俯仰角；

基于所述第一點跡數據集和第二點跡數據集獲取俯仰角偏差和方位角偏差；

根據所述相控陣雷達中某一通道采集數據為基準，根據所述俯仰角偏差和方位角偏差，計算其他三個通道的最優校準系數；

根據所述最優校準系數對所述相控陣雷達進行校準。

進一步地，所述基于所述第一點跡數據集和第二點跡數據集獲取俯仰角偏差和方位角偏差，包括：

比較所述第一距離和第二距離，在所述第二點跡數據集中依次篩選出與第一點跡數據集中各點跡距離最小的點跡，所述與第一點跡數據集中各點跡距離最小的點跡按照與第一點跡數據集中相應點跡的位置相同的規則形成第三點跡數據集；

根據所述第一點跡數據集中各點跡的第一方位角和第一俯仰角，以及第三點跡數據集中與第一點跡數據集中位置相同的各點跡的第二方位角和第二俯仰角，計算各點跡的俯仰角偏差和方位角偏差，計算所述各點跡的俯仰角偏差的平均值作為最終的俯仰角偏差，計算所述各點跡的方位角偏差的平均值作為最終的方位角偏差。

進一步地，所述第二通道采集的數據相對于第一通道采集的數據存在方位偏差；

第三通道采集的數據相對于第一通道采集的數據存在俯仰偏差；

第四通道采集的數據相對于第一通道采集的數據存在俯仰偏差和方位偏差。