基于距离对齐的雷达精度分析方法技术

本发明专利技术提出一种基于距离对齐的雷达精度分析方法，包括：飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达得到飞行器的目标点迹信息；雷达得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息；将雷达基站与飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系；对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位导航设备获得的飞行器航迹信息数据进行补偿；对补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据对比，求解雷达测算的误差值，通过对误差求均值与方差获得雷达回波计算航迹信息精准数据。本发明专利技术能有效消除由回波时延与系统时延导致的时间误差，完成实现提高雷达精度分析精确率的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于距离对齐的雷达精度分析方法
本专利技术属于雷达
，尤其涉及一种基于距离对齐的雷达精度分析方法。
技术介绍
在脉冲多普勒雷达完成出厂检测之前，往往要对雷达的性能进行定性及定量的测试，以此来评价雷达性能是否达到指定要求，一般对脉冲多普勒雷达性能评价的一个重要指标为雷达距离精度与角精度的高低。现有的雷达精度分析方法为飞行指定飞行器，在飞行器上方搭载GPS信息，通过GPS获得的飞行器航迹与雷达获得的目标航迹信息进行时间对齐以后即可以对雷达的各项精度进行对比分析，上述分析方法存在一个容易被忽略的问题，即雷达中对航迹信息进行时间标定时，由于回波时延与雷达信号处理机处理过程存在的时延，该时间相对于搭载的GPSUTC时间存在一定的时延，该时延导致最终基于时间信息进行对齐的精度分析结果带来一定的误差。本专利技术基于上述存在的问题提出一种基于距离信息对齐的脉冲多普勒雷达精度分析方法，旨在解决如何有效消除由回波时延与系统时延导致的时间误差，从而得到准确地雷达精度分析结果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于距离对齐的雷达精度分析方法，包括：飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息；雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息；将雷达基站地理信息与定位导航设备获得的飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系；对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位导航设备获得的飞行器航迹信息数据以飞行器折返点时间与距离信息为基准进行补偿；对补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据对比，求解雷达测算的误差值，通过对误差求均值与方差获得雷达回波计算航迹信息精准数据。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息包括：飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，定位导航设备记录飞行器的飞行航迹信息；雷达架设的阵面法线方向与正北方向一致，雷达发射机向飞行器发射射频信号；雷达接收机接收飞行器反射的射频信号，在经过混频、带通滤波、低通滤波、脉冲压缩、雷达测角处理后，计算得到飞行器的目标点迹信息，所述目标点迹信息包括飞行器及杂波点迹的距离、方位角、俯仰角、速度、回波幅度及时间信息。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息包括：雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始操作的方法包括基于hough变换的航迹起始算法、基于最大最小速度的航迹起始算法中的一种或多种；雷达对得到的目标点迹信息进行航迹关联操作的方法包括最近邻域航迹关联算法、概率数据互联算法、综合概率数据互联算法、联合数据概率互联算法中的一种或多种；雷达对得到的目标点迹信息进行航迹滤波操作的方法包括卡尔曼滤波、维纳滤波、交互多模型-卡尔曼滤波算法中的一种或多种。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述将雷达基站地理信息与定位导航设备获得的飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系包括：基于安装在雷达上方的定位导航设备获得雷达基站的经度、纬度以及高度信息；基于飞行器搭载的定位导航设备获得飞行器真实飞行轨迹的经度、纬度以及高度信息；通过大地坐标系与直角坐标系之间的转换关系将雷达基站与飞行器经纬高信息转换到直角坐标系下；计算基于雷达基站的飞行器直角坐标系坐标点，将直角坐标系转换至极坐标下，获得飞行器相对于雷达的真实距离、方位角、俯仰角信息。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位导航设备获得的飞行器航迹信息数据以飞行器折返点时间与距离信息为基准进行补偿包括：飞行器匀速往返飞行时，基于雷达回波航迹获得雷达回波折返点坐标；根据飞行器实际轨迹信息获得飞行器真实飞行的折返点坐标；获得雷达系统时延信息，并基于该时延误差对雷达系统进行时延补偿；获得雷达系统距离误差信息，并基于该距离误差对雷达系统距离误差进行补偿。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述对补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据对比，求解雷达测算的误差值，通过对误差求均值与方差获得雷达回波计算航迹信息精准数据包括：进行补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据实际误差进行对比，获得雷达回波航迹相对于真实航迹的误差，该误差主要包括距离误差、方位角误差与俯仰角误差；对误差求均值获得误差均值，对误差求方差获得误差方差信息，并作为雷达精准精度定量分析结果进行输出。基于本专利技术的上述基于距离对齐的雷达精度分析方法的另一个实施例中，所述定位导航设备包括：GPS定位导航系统设备、“北斗”定位导航系统设备、“格拉纳斯”定位导航系统设备、“伽利略”定位导航系统设备中的一种或多种。采用本专利技术的基于距离对齐的雷达精度分析方法通过基于时间信息存在时延条件下的雷达回波数据与定位导航系统信息，通过飞行器实际折返点进行补偿后对齐的方法，有效消除由回波时延与系统时延导致的时间误差，完成实现提高雷达精度分析精确率的目的。附图说明图1为本专利技术提出的基于距离对齐的雷达精度分析方法的一个实施例的流程图；图2为雷达回波折返点与飞行器实际折返点时间-距离关系图；图3为进行补偿后雷达回波距离与真实距离对比图；图4为进行补偿后雷达回波方位角、俯仰角与真实方位角、俯仰角对比图；图5为距离、方位角、俯仰角误差图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只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有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图和实施例对本专利技术提供的一种基于距离对齐的雷达精度分析方法进行更详细地说明。如图1所示，所述基于距离对齐的雷达精度分析方法包括：10，飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息；20，雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息；30，将雷达基站地理信息与定位导航设备获得的飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系；40，对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于距离对齐的雷达精度分析方法，其特征在于，包括：/n飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息；/n雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息；/n将雷达基站地理信息与定位导航设备获得的飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系；/n对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位导航设备获得的飞行器航迹信息数据以飞行器折返点时间与距离信息为基准进行补偿；/n对补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据对比，求解雷达测算的误差值，通过对误差求均值与方差获得雷达回波计算航迹信息精准数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于距离对齐的雷达精度分析方法，其特征在于，包括：
飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息；
雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息；
将雷达基站地理信息与定位导航设备获得的飞行器航迹信息转换成以雷达为圆心的站心坐标系；
对雷达获得的飞行器航迹信息数据与定位导航设备获得的飞行器航迹信息数据以飞行器折返点时间与距离信息为基准进行补偿；
对补偿后的雷达测算的飞行器航迹信息数据与飞行器真实航迹信息数据对比，求解雷达测算的误差值，通过对误差求均值与方差获得雷达回波计算航迹信息精准数据。


2.根据权利要求1所述的基于距离对齐的雷达精度分析方法，其特征在于，所述飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，雷达接收回波信号并处理后得到飞行器的目标点迹信息包括：
飞行器搭载定位导航设备匀速往返飞行，定位导航设备记录飞行器的飞行航迹信息；
雷达架设的阵面法线方向与正北方向一致，雷达发射机向飞行器发射射频信号；
雷达接收机接收飞行器反射的射频信号，在经过混频、带通滤波、低通滤波、脉冲压缩、雷达测角处理后，计算得到飞行器的目标点迹信息，所述目标点迹信息包括飞行器及杂波点迹的距离、方位角、俯仰角、速度、回波幅度及时间信息。


3.根据权利要求1所述的基于距离对齐的雷达精度分析方法，其特征在于，所述雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始、航迹关联、航迹滤波操作后得到飞行器航迹信息，并获取飞行器搭载的定位导航设备记录的航迹信息包括：
雷达对得到的目标点迹信息进行航迹起始操作的方法包括基于hough变换的航迹起始算法、基于最大最小速度的航迹起始算法中的一种或多种；
雷达对得到的目标点迹信息进行航迹关联操作的方法包括最近邻域航迹关联算法、概率数据互联算法、综合概率数据互联算法、联合数据概率互联算法中的一种或多种；
雷达对得到的目标点迹信息进行航迹滤波操作的方法包括卡尔曼滤波、维纳滤波、交互多模型-卡尔曼滤波算法中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁瑞莲，杨为华，金敏，汪宗福，孙南，费德介，
申请(专利权)人：成都汇蓉国科微系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51