基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法技术

本发明专利技术属于雷达点迹处理技术领域，特别涉及一种基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法。本发明专利技术通过初始回波处理、点迹凝聚处理、点迹滤波处理将三坐标点迹数据进行凝聚、滤波优化处理，并将点迹处理后的结果通过终端显示监控系统呈现给用户，从而提高了管理部门对低空小目标的监控管理能力。本发明专利技术的初始回波处理和点迹凝聚的过程是自发的，最大限度的减少了人为的因素对最终三坐标监视雷达点迹凝聚结果的影响，终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，能进一步优化点迹的质量，对凝聚后的点迹进行滤波处理。本发明专利技术实现了对低空目标的距离、方位、高度信息的输出，为交通管制部门对低、慢、小目标的识别、监视提供依据。

Point trace processing method of three coordinate surveillance radar based on active phased array technology

【技术实现步骤摘要】
基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法
本专利技术属于雷达点迹处理
，特别涉及一种基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法。
技术介绍
相控阵雷达是目前最先进的雷达体制之一，相控阵雷达是用电的方式控制雷达波束指向变化进行扫描，获得雷达的时间、能量资源的最合理自适应运用，以较短的时间完成警戒空域的搜索任务。相控阵雷达分为有源相控阵和无源相控阵两类，有源相控阵雷达的辐射能量在天线阵面上产生，无需大功率发射机，馈线网络简洁，降低了复杂的收发通道损耗，通过电磁波空间相干合成定向波束，提高了雷达系统的效率。有源相控阵雷达的主要优点如下：1)馈线系统的射频收发损耗大大降低；2)功率是由独立单元空间相干合成，天线辐射效率高；3)馈线系统耐功率要求低，简化设计；4)辐射单元独立工作，可靠性高；5)大数量、分布式的产品组成，有利于标准化和模块化生产；6)有利于实现全数字化和自适应工作。随着要地防卫的需求加大，实现对低空不明飞行器的监视，保障民航机场、安防市场以及边海防、缉私等重要场所的安全防卫部门监视的需求，特别是随着低空开放的逐步推进，低空飞行器将会爆发式增长，为了防止一些非合作目标以及危险目标误闯入要地区域或机场净空区，需要监视雷达能精确监视低空区域内的低、慢、小目标，显示、输出飞行目标的距离、方位、高度信息，形成低空目标的三维运动态势，在无人值守的情况下自动报警，并可通过雷达系统组网，将低空监视信息传递到情报系统进行集中处理、显示和转发，对重点区域周围非合作目标和危险目标进行监视防卫。由于现有的三坐标监视雷达点迹处理方法中计算技术难以满足要求，导致无法精确监视低空区域内的低、慢、小目标。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，本专利技术实现了对低空目标的距离、方位、高度信息的输出，为交通管制部门对低、慢、小目标的识别、监视提供依据。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术措施：一种基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，包括以下步骤：S1、通过网络输入过门限的点迹数据；S2、对所述过门限的点迹数据进行频道选大处理、野值剔除处理获取初始回波处理后的点迹数据；S3、对初始回波处理后的点迹数据依次进行在距离上凝聚处理、在距离上分辨处理、和差波束垂直波束测高处理、在方位上凝聚处理、在方位上分辨处理，得到处理后点迹凝聚数据；S4、利用终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，对处理后点迹凝聚数据依次进行航迹跟踪波门处理、干扰点迹抑制处理、固定杂波抑制处理、点迹门限抑制的点迹滤波处理得到结果数据；S5、将结果数据通过网络发送至终端显示监控系统呈现给用户。优选的，所述场地优化参数包括航迹跟踪波门处理参数、干扰点迹抑制处理参数、固定杂波抑制处理参数、点迹门限抑制参数。优选的，步骤S2的具体操作步骤包括：对所述过门限的点迹数据进行频道选大处理，将频道选大处理后的点迹数据进行标准化存储处理，对标准化存储处理后的点迹数据设置野值剔除的杂波频率门限，即将标准化存储处理后的点迹数据中目标多普勒频率小于野值剔除的杂波频率门限的点迹数据作为杂波点迹数据滤除，从而获取初始回波处理后的点迹数据。优选的，步骤S3的具体操作步骤包括：S31、在距离上凝聚处理：对初始回波处理后的点迹数据进行点迹数据在距离上凝聚，得到距离凝聚后点迹数据，所述距离凝聚后点迹数据包括目标的时间戳、距离凝聚后目标的距离、距离凝聚后目标的方位、距离凝聚后目标的和通道幅度值、距离凝聚后目标的差通道幅度值、距离凝聚后目标的多普勒频率信息、目标的距离起始单元、目标的距离结束单元、目标的距离起始和距离结束中各个距离单元上目标的幅度值；S32、在距离上分辨处理：对距离凝聚后点迹数据进行目标实际长度预判断，设置目标长度预设值，如果目标实际长度大于目标长度预设值，则依次遍历目标的距离起始和距离结束中各个距离单元上目标的幅度值，得到目标的幅度值最大的距离单元、目标的幅度值次大的距离单元以及目标的幅度值最小的距离单元，距离凝聚后点迹数据以目标的幅度值最小的距离单元为界，得到距离分辨处理后点迹数据；S33、和差波束垂直波束测高处理：利用和差波束测角算法计算得到距离分辨处理后点迹数据的角度信息、高度信息、距离单元信息、方位信息、凝聚数据的目标点个数；S34、在方位上凝聚处理：根据和差波束垂直波束测高处理后点迹数据中距离单元信息、高度信息、方位信息，查找相同距离单元、相同高度、不同方位的点迹数据，得到同一目标点迹数据在方位方向上展宽数据，然后对方位方向上展宽数据按照和通道幅度值选大，得到方位凝聚后的点迹数据；S35、在方位上分辨处理：将方位凝聚后的点迹数据按照雷达天线扫描的方向进行目标方位实际宽度预判断，其中，所述目标方位实际宽度等于目标的距离结束方位减去目标的距离起始方位加上1，设置目标方位宽度预设值，如果目标方位实际宽度大于目标方位宽度预设值，则将方位凝聚后的点迹数据中目标的距离起始方位加上目标方位宽度预设值进行分辨，从而得到处理后点迹凝聚数据。进一步的，步骤S4的具体操作步骤包括：S41、航迹跟踪波门处理：根据终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，对处理后点迹凝聚数据进行航迹跟踪波门处理，通过以场地优化参数中的航迹预测值为中心建立航迹预测跟踪波门，将在所述航迹预测跟踪波门中的处理后点迹凝聚数据标识为航迹待选点迹；S42、干扰点迹抑制处理：根据终端显示监控系统回馈的干扰点迹抑制处理参数和使能控制，将在干扰区域内的处理后点迹凝聚数据标识为干扰点迹；S43、固定杂波抑制处理：根据终端显示监控系统回馈的固定杂波抑制处理参数和使能控制，将在固定杂波区域内的处理后点迹凝聚数据标识为固定杂波点迹；S44、点迹门限抑制的点迹滤波处理：根据终端显示监控系统回馈的点迹门限抑制参数和使能控制，对于处理后点迹凝聚数据的目标点个数小于点迹门限抑制参数设置的门限的点迹凝聚数据，进行凝聚点滤除处理得到点迹滤波后的数据。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术通过初始回波处理、点迹凝聚处理、点迹滤波处理将三坐标点迹数据进行凝聚、滤波优化处理，并将点迹处理后的结果通过终端显示监控系统呈现给用户，从而提高了管理部门对低空小目标的监控管理能力。本专利技术的初始回波处理和点迹凝聚的过程是自动的，最大限度的减少了人为的因素对最终三坐标监视雷达点迹凝聚结果的影响，终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，能进一步优化点迹的质量，对凝聚后的点迹进行滤波处理，因此本专利技术实现了对低空目标的距离、方位、高度信息的输出，为交通管制部门对低、慢、小目标的识别、监视提供依据。2)、本专利技术所有的点迹数据处理过程都是并行的，极大地提高了数据处理的效率，使用户执行操作时能最快的获取低空目标的距离、方位、高度信息。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；图2为本专利技术的初始回波处理流程图；图3为本专利技术的点迹凝聚处理流程图；图4为本专利技术的点迹滤波处理流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过网络输入过门限的点迹数据；S2、对所述过门限的点迹数据进行频道选大处理、野值剔除处理获取初始回波处理后的点迹数据；S3、对初始回波处理后的点迹数据依次进行在距离上凝聚处理、在距离上分辨处理、和差波束垂直波束测高处理、在方位上凝聚处理、在方位上分辨处理，得到处理后点迹凝聚数据；S4、利用终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，对处理后点迹凝聚数据依次进行航迹跟踪波门处理、干扰点迹抑制处理、固定杂波抑制处理、点迹门限抑制的点迹滤波处理得到结果数据；S5、将结果数据通过网络发送至终端显示监控系统呈现给用户。

【技术特征摘要】
1.基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过网络输入过门限的点迹数据；S2、对所述过门限的点迹数据进行频道选大处理、野值剔除处理获取初始回波处理后的点迹数据；S3、对初始回波处理后的点迹数据依次进行在距离上凝聚处理、在距离上分辨处理、和差波束垂直波束测高处理、在方位上凝聚处理、在方位上分辨处理，得到处理后点迹凝聚数据；S4、利用终端显示监控系统回馈的场地优化参数和使能控制，对处理后点迹凝聚数据依次进行航迹跟踪波门处理、干扰点迹抑制处理、固定杂波抑制处理、点迹门限抑制的点迹滤波处理得到结果数据；S5、将结果数据通过网络发送至终端显示监控系统呈现给用户。2.如权利要求1所述的基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，其特征在于：所述场地优化参数包括航迹跟踪波门处理参数、干扰点迹抑制处理参数、固定杂波抑制处理参数、点迹门限抑制参数。3.如权利要求2所述的基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，其特征在于，步骤S2的具体操作步骤包括：对所述过门限的点迹数据进行频道选大处理，将频道选大处理后的点迹数据进行标准化存储处理，对标准化存储处理后的点迹数据设置野值剔除的杂波频率门限，即将标准化存储处理后的点迹数据中目标多普勒频率小于野值剔除的杂波频率门限的点迹数据作为杂波点迹数据滤除，从而获取初始回波处理后的点迹数据。4.如权利要求3所述的基于有源相控阵技术体制的三坐标监视雷达点迹处理方法，其特征在于，步骤S3的具体操作步骤包括：S31、在距离上凝聚处理：对初始回波处理后的点迹数据进行点迹数据在距离上凝聚，得到距离凝聚后点迹数据，所述距离凝聚后点迹数据包括目标的时间戳、距离凝聚后目标的距离、距离凝聚后目标的方位、距离凝聚后目标的和通道幅度值、距离凝聚后目标的差通道幅度值、距离凝聚后目标的多普勒频率信息、目标的距离起始单元、目标的距离结束单元、目标的距离起始和距离结束中各个距离单元上目标的幅度值；S32、在距离上分辨处理：对距离凝聚后点迹数据进行目标实际长度预判断，设置目标长度预设值，如果目标实际长度大于目标长度预设值，则依次遍历目标的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琳，徐瑾，丁锐，李腾飞，李朋，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34