[發明專利]一種空氣阻力下高速目標徒動補償方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 202211028227.8
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115390062A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李健兵;孫迪峰;徐荷;吳憂草
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S13/50
• 分類號: G01S13/50
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 李楊

1.一種空氣阻力下高速目標徒動補償方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待探測的運動目標脈沖壓縮后的雷達回波數據；所述運動目標為空氣中高速球形目標，飛行過程中無動力驅動；所述運動目標的運動方程為對數形式含參距離-時間曲線；

根據所述運動方程確定所述脈沖壓縮后的雷達回波數據基于LnRFT變換的表達式；所述基于LnRFT變換的表達式中包含三個運動參數，分別為距離維、多普勒速度維和衰減系數維的自變量；

獲取相參積累時長，進而確定三個運動參數的搜索步長和搜索范圍；

根據所述搜索步長和所述搜索范圍對三個運動參數進行參數搜索，確定所述基于LnRFT變換的表達式的最大幅值及其對應的運動參數估計值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對數形式含參距離-時間曲線為：

其中，r₀為運動目標初始位置，v₀為運動目標初速度，α為衰減系數，ln(·)為自然對數函數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，獲取待探測的運動目標脈沖壓縮后的雷達回波數據，包括：

獲取待探測的運動目標脈沖壓縮后的雷達回波數據；

將所述脈沖壓縮后的雷達回波數據表示為：

其中，t_m＝mT為慢時間脈沖向采樣點，m＝0，1，2，…，M-1，M為相干積累脈沖總數，T為脈沖重復周期，相干積累總時長T_M＝MT；r_n＝nρ為距離向采樣點，n為非負整數，為空間采樣間隔，f_s為雷達回波數據采樣率；為辛格函數，B為調頻帶寬，c為聲速，r(t_m)為r(t)在t_m時刻采樣數據；A、A′為脈沖壓縮后信號的復包絡；t₀表示初始時刻，λ表示載頻波長，j為虛數符號，exp(·)為指數函數；

所述脈沖壓縮后的雷達回波數據的包絡峰值在r_n-t_m坐標下呈對數形式曲線，相位在r_n-t_m坐標下沿包絡呈對數形式遞變。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述運動方程確定所述脈沖壓縮后的雷達回波數據基于LnRFT變換的表達式；所述基于LnRFT變換的表達式中包含三個運動參數，分別為距離維、多普勒速度維和衰減系數維的自變量，包括：

根據所述運動方程確定所述脈沖壓縮后的雷達回波數據基于LnRFT變換的表達式為：

其中，三個運動參數r₀′，v₀′，α′分別為距離維、多普勒速度維、衰減系數維的自變量，為所述脈沖壓縮后的雷達回波數據s_c(t_m，r_n)在時的取值，若則通過差值法獲取其近似值或用鄰近值代替。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，獲取相參積累時長，包括：

獲取相參積累時長為：

其中，T_CI為最小相參積累時長，CI表示信噪比增益需求SNR_CI，為最小相參積累時長，Δv₀表示初速度分辨率需求，T_i為波束內目標駐留時間，T_Ln表示對數模型誤差引起時長限制。