一种基于时间同步的雷达集群单次快拍协同成像方法技术

提供一种基于时间同步的雷达集群单次快拍协同成像方法，包括下列步骤：由雷达集群的中控节点根据探测场景选定发射节点，发射节点向探测区域发射宽带电磁波并同时向集群其他各节点发送同步时间戳和发射节点的空间位置；集群其他各节点收到同步时间戳后，所在节点的雷达系统转为接收模式，接收被测区域的散射回波并进行回波处理；集群中除中控节点之外的各接收节点通过集群通信链路向中控节点传输数据，所传的数据包括各接收节点的空间位置和各接收节点雷达的回波；由中控节点进行成像处理，获得雷达集群单次快拍下的协同成像结果。该方法能够实现单次快拍下的雷达集群协同成像。

A method of radar cluster single snapshot cooperative imaging based on time synchronization

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间同步的雷达集群单次快拍协同成像方法
本专利技术属于雷达成像
，具体涉及集群模式下的雷达集群单次快拍协同成像方法。
技术介绍
集群模式是通过模拟群聚生物的协作行为与信息交互方式，以自主化和智能化的整体协同完成相应任务，是近年来出现的一种新型智能模式。机载雷达成像技术在农作物长势判断、地面障碍物勘探、复杂地区找矿方面都有广泛的应用。以往单部雷达成像会带来耗时长、效率低等缺点，并且成像质量也会因为单部雷达存在成像盲区而受到影响。集群模式下，有人/无人机载平台可以基于集群内部通信链路实现目标感知信息的共享。这种场景下，各平台上的雷达终端构成一个雷达集群，该雷达集群具备协同成像的能力。雷达集群的协同，一方面可以避免各部雷达独立工作造成的相互电磁干扰，另一方面，可以提高雷达集群整体的成像能力。国内外开展了大量的雷达集群技术方面的研究工作。国外研究人员分析了雷达系统的分布式、智能化、多站、频谱利用率等关键问题，阐述了智能化雷达组网的概念，内容涉及辐射源管理、节点间通信、节点间的空域定位与时域同步等。“Theconceptoftheintelligentradarnetwork，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间同步的雷达集群单次快拍协同成像方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：由雷达集群的中控节点根据探测场景选定发射节点，发射节点向探测区域发射宽带电磁波并同时向集群其他各节点发送同步时间戳和发射节点的空间位置；中控节点的选取，有如下方法：(1)预设集群中存储和计算能力最优的节点为中控节点；(2)由上一级作战指令指定；(3)集群内自主随机确定；发射节点的选取，通过求解以下优化问题确定：

【技术特征摘要】
1.一种基于时间同步的雷达集群单次快拍协同成像方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：由雷达集群的中控节点根据探测场景选定发射节点，发射节点向探测区域发射宽带电磁波并同时向集群其他各节点发送同步时间戳和发射节点的空间位置；中控节点的选取，有如下方法：(1)预设集群中存储和计算能力最优的节点为中控节点；(2)由上一级作战指令指定；(3)集群内自主随机确定；发射节点的选取，通过求解以下优化问题确定：其中，假设集群中一共有N个节点，rn表示第n个节点的空间位置，robj表示成像区域中心的位置，在集群成像中为已知量；|rn-robj|表示第n个节点到成像区域中心的距离；θm，n表示以第n个节点为发射单元，与作为接收单元的第m个节点到成像区域中心的角平分线对应的角度值；var(θm，n)表示θm，n矢量的方差；BWk表示第k个节点处雷达接收机的带宽，BWn，k表示第n个节点发射单元所发射的电磁波的带宽与第k个节点处雷达接收机带宽所重叠的带宽，也就表示第n个节点发射单元所发射的电磁波带宽被第k个节点处雷达接收机所接收的带宽百分比；α，β，γ分别表示加权系数，其限定条件为α+β+γ＝1；步骤2：集群其他各节点收到同步时间戳后，所在节点的雷达系统转为接收模式，接收被测区域的散射回波并进行回波处理；集群中除中控节点之外的各接收节点通过集群通信链路向中控节点传输数据，所传的数据包括各接收节点的空间位置和各接收节点雷达的回波；雷达回波处理仅包括接收机硬件对射频回波的模拟信号处理，不包括后续的数字信号处理；模拟信号中的时域射频信号经过接收机硬件后，再通过模数转换生成数字信号存储在接收机缓存中；该时间信号的时长计算如下：其中，td表示发射节点所发射的信号时长，r表示成像区域中任一点的空间位置，rm表示第m个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王谦喆，杨诚修，田松，李淑婧，孙传斌，王鹏，裴少婷，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61