【技术实现步骤摘要】
一种基于观察哨数字望远镜的雷达搜索窗口设置方法
本专利技术涉及一种基于观察哨数字望远镜的雷达搜索窗口设置方法，属于低空目标探测领域，利用单个或多个数字望远镜录取的空情数据，计算获取目标相对于地面雷达的三坐标信息，并确定目标定位的误差范围，以辅助地面雷达设置搜索窗口，从而迅速捕获空中目标。
技术介绍
地面雷达可利用上级空情或者友邻空情获得目标的指示信息，在指示点周围进行补充搜索，从而快速探测到目标。在无目标指示情况下，雷达需要全向或手动设置在大范围内自主搜索空中目标，捕获目标周期较长。另外，对于低空和超低空目标，地面雷达还存在探测盲区问题。基于观察哨数字望远镜辅助雷达探测是一种新的空情获取手段，基本思路是，地面观察哨利用数字望远镜录取低空机动目标低精度空情数据，通过数据处理，获取目标定位信息并指示到地面雷达，以辅助地面雷达搜索捕获空中目标。但由于数字望远镜空情缺乏距离信息，且空情质量受到地理、气象条件和人为因素影响，数据误差较大，稳定性差，目前尚未发现对数字望远镜空情数据进行处理，满足雷达目标指示需求的相关技术手段。本...
【技术保护点】
1.一种基于观察哨数字望远镜的雷达搜索窗口设置方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1)基于单个数字望远镜获取运动目标的观测数据：/n利用单个数字望远镜A连续跟踪运动目标，获取观测数据并传送至指挥信息中心平台端；所述观测数据包括运动目标的实时方位角θ和高低角
【技术特征摘要】
1.一种基于观察哨数字望远镜的雷达搜索窗口设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)基于单个数字望远镜获取运动目标的观测数据：
利用单个数字望远镜A连续跟踪运动目标，获取观测数据并传送至指挥信息中心平台端；所述观测数据包括运动目标的实时方位角θ和高低角
步骤2)计算目标相对于数字望远镜A的定位信息：
2.1)对于非小航路捷径目标，需要计算运动目标相对于数字望远镜A的方位角、高低角的估计值；
2.1.1)方位角的估计值按下式求解：
式中，{a,tx,θx}为运动目标方位角变化参数，根据观测数据，利用非线性函数参数估计算法获取；
a＝v/rx，v为目标的速度，rx为目标航路捷径；
tx为目标飞行至航路捷径处所对应的时刻；
θx为目标航路捷径处所对应的方位角参数；
t为对运动目标观测的时间变量；
2.1.2)高低角的估计值按下述方法求解：
式中，{a,b,tx}为运动目标高低角变化参数，根据观测数据，利用非线性函数参数估计算法获取；b＝h/rx，h为目标的高度；
2.2)对于小航路捷径目标，仅需计算运动目标相对于数字望远镜A高低角的估计值；高低角的估计值按下式求解：
式中，{c,d,tx}为运动目标高低角变化参数，根据观测数据，利用非线性函数参数估计算法获取；
t为对运动目标观测的时间变量；
tx为目标飞行至航路捷径处所对应的时刻；
步骤3)计算观测值与估计值偏离的方差：
3.1)对于非小航路捷径目标，需要计算观测数据与步骤2.1)所得方位角、高低角估计值偏离的方差：
数字望远镜A方位角观测数据与其估计值差值的方差
其中，
数字望远镜A高低角观测数据与其估计值差值的方差
其中，
式中，
θi为ti时刻方位角观测值；为ti时刻方位角估计值；
为ti时刻高低角观测值；为ti时刻高低角估计值；
3.2)对于小航路捷径目标，仅需计算观测数据与步骤2.2)所得高低角估计值偏离的方差：
数字望远镜A高低角观测数据与其估计值差值的方差
其中，
步骤4)计算运动目标相对于地面中心雷达的方位角、高低角和斜距：
4.1)对于非小航路捷径目标：
运动目标相对于数字望远镜A的斜距为：
式中，v0为观察哨数字望远镜A对目标速度的估计值，分别为运动目标相对数字望远镜A的方位角和高低角估计值，由2.1.1)和2.1.2)得到；
以地面中心雷达为地面直角坐标系的原点，数字望远镜A的坐标为(xA,yA,zA)，则目标相对于地面中心雷达的坐标表示为：
运动目标相对于地面中心雷达的方位角为:
运动目标相对于地面中心雷达的高低角为：
运动目标相对于地面中心雷达的斜距为：
4.2)对于小航路捷径目标：
运动目标相对于数字望远镜A的斜距为：
式中，v0为观察哨数字望远镜A对目标速度的估计值，θ(t)为运动目标相对数字望远镜A的方位角观测值，为运动目标相对数字望远镜A的高低角估计值，由2.2)得到；
以地面中心雷达为地面直角坐标系的原点，数字望远镜A的坐标为(xA,yA,zA)，则目标相对于地面中心雷达的坐标表示为：
式中，θA为目标相对于数字望远镜A的方位角观测值；为目标相对于数字望远镜A的高低角估计值；
运动目标相对于地面中心雷达的方位角为:
运动目标相对于地面中心雷达的高低角为：
运动目标相对于地面中心雷达的斜距为：
步骤5)计算估计误差的方差：
5.1)对于非小航路捷径目标，需计算运动目标相对于地面中心雷达的方位角、高低角和斜距估计误差的方差；
方位角估计误差的方差由误差传递公式计算：
高低角估计误差的方差由误差传递公式计算：
斜距估计误差的方差为由误差传递公式计算：
式中，为目标速度估计偏差的方差，为预设值，作为已知量；
为数字望远镜A的观测误差的方差，由步骤3.1)计算可得；
5.2)对于小航路捷径目标，仅需计算运动目标相对于地面中心雷达的高低角和斜距估计误差的方差；
高低角估计误差的方差由误差传递公式计算：
斜距估计误差的方差为由误差传递公式计算：
式中，为目标速度估计偏差的方差，为预设值，作为已知量；
步骤6)设置雷达搜索窗口：
6.1)对于非小航路捷径目标
将雷达方位角搜索窗口设置为(θ-n·σθ,θ+n·σθ)，高低角搜索窗口为：斜距搜索窗口为(R-n·σR,R+n·σR)，n的取值根据雷达性能和需要灵活设置；
6.2)对于小航路捷径目标：
将雷达方位角指示设置为θ，高低角搜索窗口为：斜距搜索窗口为(R-n·σR,R+n·σR)，n的取值根据雷达性能和需要灵活设置。
2.根据权利要求1所述的基于观察哨数字望远镜的雷达搜索窗口设置方法，其特征在于：在步骤1)之前，先对观测数据进行预处理，具体如下：
A、剔除观测数据中的重复数据，并插值：
将t1时刻的观测数据记为t2时刻的观测数据记为…，tn时刻的观测数据记为若ti时刻与tj时刻，θi＝θj，则令所述i≠j，i＝1,2,…n，j＝1,2,…n；
B、剔除观测数据中偏离过大的数据，并插值：
B1、利用数字望远镜多次连续观测任意运动目标，获取相应的观测数据；
B2、对每次连续观测获取的观测数据，分别计算观测数据与运动目标方位角、高低角估计值偏离的方差；
B3、计算步骤B2所得所有观测角度数据与运动目标角度估计值偏离的方差的平均值和开方得到标准差平均值和
B4、将所述步骤1)中观测数据中每个时刻对应的方位角和高低角分别与步骤B3所得到的标准差平均值和进行比较，若某个时刻tk所对应的方位角θk与其估值偏离大于等于所述标准差平均值的3-5倍，表示该方位角θk偏离过大，则令若某个时刻tg所对应的高低角大于等于所述标准差平均值的3-5倍，表示该高低角偏离过大，则令k＝1,2,…n，g＝1,2,…n。
3.一种基于观察哨数字...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敬卓，陈杰生，季军亮，
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
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