一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法技术

本发明专利技术提供一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法，利用雷达覆盖海域内所接收到的大量船只AIS信息及船只回波，通过分析其在不同通道上响应的信号关系，进行单极子交叉环天线的通道校正。本发明专利技术完全不需要任何人工设置的辅助信号源，仅需要简易的AIS接收设备，是一种无源且方便易行的通道校正方法，并且可拓展到其它天线形式。本发明专利技术的优势在于：成本低，不需要有源校准时大量的复杂设备；使用大量而分布广泛的船舶AIS信号，得到的通道校正值具有良好的精度且稳定；计算量小，对天线形制没有要求，适用范围广。

Method for correcting antenna channel of HF radar by using AIS information

The invention provides a method for high frequency radar antenna channel correction using AIS information, a large number of ships and ship AIS information coverage area echo received by radar, through the analysis of the relationship between the signal response on different channels, for monopole loop antenna cross channel correction. The invention does not need any auxiliary signal source set manually, only needs a simple AIS receiving device, and is a passive and convenient channel correcting method, and can be extended to other antenna forms. The invention has the advantages of low cost, does not require active calibration equipment for large complex; and the use of a large number of distribution of ship AIS signal widely, the channel correction value with good accuracy and stability; a small amount of calculation, no requirement on the antenna shape, wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法。
技术介绍
高频地波雷达工作在3-30MHz的高频频段，可实现对海洋大范围的超视距探测，目前已广泛应用于探测海态参数，如流速、流向、浪高等。由于高频信号波长与机动目标（如飞机、舰船等）尺度相当，可获得较大的散射截面，从而在探测硬目标也有巨大的潜力。高频雷达采用阵列式或紧凑式的天线，通过空间波束形成或方向扫描技术对目标方位进行估计。传统阵列式天线具有精度高、信号处理方便等特点，但同样具有造价高、架设不便等缺点。单极子交叉环天线是一种紧凑式天线，它由一个单极子天线和两个相互垂直的电小环天线组成，制造容易、架设方便且性能良好。在理想情况下，单极子天线的水平方向图是一个圆，两个环的方向图分别为正弦、余弦曲线，三个天线的最大幅度响应应该保持一致，相位响应则完全相同。单极子交叉环天线测向的原理是利用目标回波在三个通道幅度响应不同而实现的，即“比幅”的方法，这种方法对天线通道的理想特性要求很高。在实际<br>操作中，由于各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法，其特征在于：通过接收海上携带AIS发射器船只的AIS信息并与雷达探测到的目标回波相匹配，划分雷达视野为以1度为单位的角度网格，得到平均每个角度网格10个以上的目标，再把匹配的目标与其幅度进行加权平均处理来进行通道幅度和相位值的校正；具体包括以下步骤：步骤1、在雷达距离‑多普勒谱上采用基于恒虚警CFAR的三级目标检测算法检测出雷达目标点迹；步骤2、将接收到的AIS数据通过经纬度到极坐标的坐标转换法把携带AIS发射器的船只对应显示到距离‑多普勒谱上；步骤3、在雷达距离‑多普勒谱上将携带AIS发射器的船只与雷达所探测到的点目标相匹配，从AIS数据读取...

【技术特征摘要】
1.一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法，其特征在于：通过接
收海上携带AIS发射器船只的AIS信息并与雷达探测到的目标回波相匹配，划分
雷达视野为以1度为单位的角度网格，得到平均每个角度网格10个以上的目标，
再把匹配的目标与其幅度进行加权平均处理来进行通道幅度和相位值的校正；具
体包括以下步骤：
步骤1、在雷达距离-多普勒谱上采用基于恒虚警CFAR的三级目标检测算法
检测出雷达目标点迹；
步骤2、将接收到的AIS数据通过经纬度到极坐标的坐标转换法把携带AIS
发射器的船只对应显示到距离-多普勒谱上；
步骤3、在雷达距离-多普勒谱上将携带AIS发射器的船只与雷达所探测到
的点目标相匹配，从AIS数据读取对应船只的经纬度，计算出目标相对于雷达站
的到达角；
步骤4、统计处在同一角度网格的目标，平均每个角度网格积累10个目标
以上，将其在两环通道上的回波信号对单极子通道的信号比值幅度加权，从而得
到该角度的通道幅度校正参数与相位校正参数；
步骤5、综合整个角度范围，得到天线的阵列流形。
2.根据权利要求1所述的一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法，
其特征在于：所述步骤1的具体实现过程为：
采用基于恒虚警CFAR的三级目标检测算法，在实时获得的雷达数据的距离
多普勒谱上检测出雷达疑似目标点迹，剔除信噪低于10dB的目标。
3.根据权利要求2所述的一种利用AIS信息进行高频雷达天线通道校正的方法，
其特征在于：所述步骤2的具体实现过程为：
使用AIS接收装置接收海上携带AIS发射器船只的AIS信息，得到雷达场次
对应的时间段内所有携带AIS发射器船只的速度、位置信息，剔除其中静止的船
只，将剩下的船只通...

【专利技术属性】
技术研发人员：文必洋，王若琨，杨静，石阳升，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42