一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法技术

本发明专利技术属于雷达技术领域，公开了一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，用于预测雷达跟踪过程中目标下一时刻的RCS值，包括：设定目标雷达截面积RCS的预测滤波器的阶数为M，根据目标跟踪算法得到目标自NP‑M+1时刻至NP时刻目标的距离与速度，以及自NP‑M+1时刻至NP时刻雷达对目标的观测角度，求得在自NP‑M+1时刻至NP时刻的目标距离以及运动模型，得到目标在第NP+1时刻的目标速度与目标距离的夹角预测值，由目标的观测角度求得目标RCS值的自相关矩阵和目标RCS值的互相关列向量，通过多普勒向量调节目标观测分量的协方差矩阵，求得目标RCS的预测滤波器系数，得到在第NP+1时刻的目标RCS的预测值。

A prediction method of target RCS in radar tracking state

The invention belongs to the field of radar technology, discloses a prediction method for radar tracking under the condition of RCS, for the prediction of radar target tracking process in the next time the value of RCS, including: setting order RCS prediction filter for the RCS M, according to the distance and speed of the target from NP M+1 to moment the target NP time target tracking algorithm, and the observation angle from NP M+1 to NP moment moment of radar target, obtained from NP to M+1 in moment NP moment target distance and motion model, get the target in the first NP+1 moments of the target speed and target distance between the prediction value obtained from the correlation matrix and the target RCS target RCS value of cross-correlation column vectors by the target observation angle, adjusting the covariance matrix of target observation component of the Doppler vector, RCS filter to obtain the objective forecast system The number, the predicted value of the target RCS at the time of the NP+1.

【技术实现步骤摘要】
一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法
本专利技术属于雷达
，尤其涉及一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，可用于预测雷达跟踪过程中目标下一时刻的雷达散射截面积RCS的值。
技术介绍
目标雷达截面积(RCScrosssection，RCS)是用来衡量目标散射特性的一个参数，一般用后向散射能量的强度来定义目标的RCS。目标RCS主要与目标的结构和表面介质、雷达频率、极化方式与目标姿态角等因素有关。由雷达方程可知，目标RCS直接影响目标回波功率的大小，从而目标RCS直接影响目标回波信号的信噪比。而目标信噪比的大小对多站雷达中的资源调度以及相控阵雷达中的功率分配都具有重要影响。当雷达跟踪目标时，如果已知目标RCS和目标距离，则可以估计得到目标回波信号的信噪比。在目标信噪比已知的条件下，多站雷达可以调用高信噪比的雷达对目标进行观测，使资源调度更为合理；而相控阵雷达可以根据目标的信噪比分配所需的发射功率，使雷达功率得到更有效的利用。因此，雷达跟踪状态下，研究目标的RCS的预测具有重要意义。目前，研究雷达跟踪状态下目标RCS预测的文献资料还较少，并且现有的信噪比的预测方法中考虑到RC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，确定目标RCS的预测滤波器的阶数为M，并获取雷达接收到的从NP‑M+1时刻到NP时刻的历史目标回波幅度观测向量

【技术特征摘要】
1.一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，确定目标RCS的预测滤波器的阶数为M，并获取雷达接收到的从NP-M+1时刻到NP时刻的历史目标回波幅度观测向量其中，ξk表示第k时刻的目标回波幅度观测值，且NP>M，NP、k、M分别为自然数，k∈(Np-M+1,...,Np)，k的初值为Np-M+1；采用目标跟踪算法分别得到目标从NP-M+1时刻到NP时刻中，每个时刻的目标距离和目标速度，并设定初始NP-M+1时刻的目标观测角度；步骤2，根据k时刻的目标距离、目标速度以及目标观测角度，确定k+1时刻的目标观测角度；令k的值依次取Np-M+1,...,Np，直到得到当前NP+1时刻的目标观测角度；步骤3，根据NP-M+1时刻到NP时刻的目标观测角度，得到目标RCS的自相关矩阵Φ，所述目标RCS的自相关矩阵Φ是M×M维的矩阵；步骤4，根据NP-M+1时刻到当前NP+1时刻的目标观测角度，得到目标RCS的互相关向量η，所述目标RCS的互相关向量η是M×1维的列向量；步骤5，根据目标RCS的自相关矩阵Φ，得到历史目标回波幅度观测向量ξ的协方差矩阵；根据目标RCS的互相关向量η，表示出当前NP+1时刻的目标回波幅度观测值与历史目标回波幅度观测向量ξ之间的互相关矩阵；步骤6，根据所述当前NP+1时刻的目标回波幅度观测值所述历史目标回波幅度观测向量ξ，构造关于预测滤波器权值的目标函数；求解所述关于预测滤波器权值的目标函数，得到预测滤波器的最优权值；步骤7，根据所述预测滤波器的最优权值，所述历史目标回波幅度观测向量ξ，计算得到当前NP+1时刻的目标回波幅度预测值，从而根据所述当前NP+1时刻的目标回波幅度预测值求得当前NP+1时刻的目标RCS预测值。2.根据权利要求1所述的一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，其特征在于，步骤2中，根据k时刻的目标距离、目标速度以及目标观测角度，确定k+1时刻的目标观测角度αk+1，具体采用如下公式进行计算：其中，rk表示k时刻的目标距离，vk表示k时刻的目标速度，αk表示k时刻的目标观测角度，Tr表示脉冲重复间隔；令k的值依次取Np-M+1,...,Np，直到得到当前NP+1时刻的目标观测角度。3.根据权利要求2所述的一种雷达跟踪状态下的目标RCS的预测方法，其特征在于，步骤3中，根据NP-M+1时刻到NP时刻的目标观测角度，得到目标RCS的自相关矩阵Φ为：其中，ρ(·)表示相关系数函数，其表达式为：ρ(u1)＝jinc(4fcdsin(u1/2)/c)，u1为相关系数函数的输入，fc表示雷达载频，d表示目标尺寸的平均值，c＝3×108m/s表示光速，jinc(·)表示jinc函数，jinc函...

【专利技术属性】
技术研发人员：周生华，鲁瑞莲，刘宏伟，曹运河，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，西安中电科西电科大雷达技术协同创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61