用于估计并控制雷达装置的方法制造方法及图纸

公开了一种用于估计雷达位置周围的地形的方法。该方法包括根据已存储的地形仰角信息来计算雷达位置周围的雷达地平线。所获得的信息通过让雷达在所计算的地平线之上进行扫描并因此避免发射到地形中从而可以用于控制雷达的扫描轮廓。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达
，特别是涉及一种为了估计地理位置并根据地形剖面(terrain profile)来控制雷达的扫描图形的目的而用于计算并表示地形剖面的方法。
技术介绍
当安置一个其目的是扫描一个地理位置周围的地平线的陆上雷达时，通常实用的是知道在哪一仰角开始扫描。这样一来，人们可以避免耗费时间直接扫描到例如山脉中。一个可能的解决方案是雷达通常在逐个扇区的基础上在地平线的仰角开始搜索(例如从允许的最高仰角然后向下)，并且探测地物反射波电平开始变得显著的地方。雷达会获得在地平线之上的某一数量的假回波(例如鸟类、来自远方平面的第二次发射回波等等)，这可能会设置地平线高于所需值。有时，雷达回波还被周围地形充分吸收，以致可能设置地平线低于所需值。雨、雪和雾也会影响这个测量。另外，雷达通常有最小探测范围。这导致构成地平线一部分并且“太接近”的那些物体阻挡了视野，而雷达没有探测到这个。在军事应用方面的另外一个重要问题是电子战，其中，雷达静寂(silence)是一个重要的对抗措施。这意味着必须找到搜索仰角而不主动地使用雷达。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于估计雷达位置周围的地形的方法，该方法被快速执行而不依赖于雷达装置的无线电特性。另一个目的是提供一种在没有暴露雷达的存在的情况下能够被执行的方法。这些目的被如在所附的专利权利要求中定义的方法所满足。本质上，该方法包括根据已存储的地形仰角信息来计算雷达位置周围的雷达地平线。附图说明现在将参考附图详细描述本专利技术，在附图中图1是一个示出了在雷达位置周围的地形的一个扇区以及在其中计算地形仰角的那些点的位置的图。图2是一个具有用于执行本专利技术方法的必需设备的雷达装置的示意图。图3是示出在本专利技术方法中执行的各个步骤的流程图。图4是正视图中合成的雷达地平线。图5是沿着图4中的扇区之一的剖面，说明了如何获得合成的剖面。具体实施例方式本专利技术包括一个用于估计雷达位置周围的雷达地平线的方法。然后雷达可以引入此信息并使用它来建立扫描图形，该扫描图形避免能量发射到周围的地形中。在计算机上执行该方法，其从一个给定位置把周围的地形划分成为扇区。在每个扇区中，基于简单的几何考虑，选择若干计算点。在每个计算点中，根据在数据库中存储的地面海拔高度信息来计算雷达搜索仰角。图2示出了该过程。计算机对于每个计算点查阅数据库。如果角度大于当前扇区中的前一角度，那么这个角度就被存储为最大角度。这样做的原因是一个附近的物体(例如小山)可能“遮盖”了远处的一个较大物体(例如远处的一座山脉)。存储的角度是扫描射线可以使用的最低角度，以便清除这个扇区中的地形。所考虑的所有扇区的已存储角度组构成这个特定位置的一个“雷达地平线”。然后，计算出的地平线可以被呈现给雷达操纵员，因此雷达扫描图形可以被自动地(即直接地)或手动地(即操纵员确认)或半自动地(即直接地，但是稍后操纵员能够手动调节)调整。该计算被执行为一个单独的程序或者执行为计算机上已有程序的一部分，其中，需要访问一个数字格式的一组适当的地面海拔高度数据。被预先处理或者相反或者以原始的DTED格式(这在本专利技术之外但是与本专利技术有联系)的这个地形数据(例如DTED)可以被存储在一个传统的或专有的数据库中(DTED数字地形仰角数据，METRIC MIL-PRF-89020A)。以原始的DTED格式存储是特别理想的，因为它为本专利技术的用户提供了为感兴趣区域增加具有详细层次的进一步地形数据而不需要一个单独的工具。图1示出了如何在一个扇区内部选择计算点。靠近雷达位置，从数据库中取得沿着从该位置向外的一条线上的点的海拔高度。每当扇区边缘和最接近的点之间的距离增长太大时，则计算分支的数目就增一。当分支出现时，比较在平行点中(即在平行分支中的同一范围处的那些点中)的那些计算出的数值，并且最高值被选择作为表示这个特定范围的值。特别是考虑下面的参数·起点的绝对地理位置·扇区宽度·扇区数量(即总视图)·方位角偏移·最大扇区范围；每个扇区距观察点的长度·步长；来自海拔数据库中的每个抽样点之间的距离(图1中的LSB)。依据海拔数据库中的分辨率以及期望的常规计算性能来选择步长。从这些初始参数中计算出如下·在一条路径中的计算(步骤)的数量；根据输入数据中的步长和扇区宽度参数来计算这个值。沿着扇区内的一条路径(或一条线)为每个步长度在海拔高度数据库中进行每一个查询直到达到步长极限值。当扇区的宽度大于海拔高度数据库中的水平单元尺寸时达到步长极限值。·分支数量；根据输入数据中的步长、最大扇区范围和步长参数来计算这个值。当全部现有的平行路径(如果有的话)达到步长极限值时，那么该算法执行一个分支，这意味着平行的数目增一。·平行计算路径的数量；根据输入数据中的步长参数来计算这个值。当对于平行路径在海拔高度数据库中的查询没有覆盖子扇区的宽度时，它增一。平行路径具有关于该路径的相同的方位角和计算数量，但是向旁边的位移是不同的。·位移；前一参数的函数。图3形象化地示出了在用于估计一个位置的过程中执行的各个步骤。以嵌套的顺序通过循环多个分支、多个平行以及多个步来计算一个地理点。对于每个点执行如下过程基于所述方位角、范围和位移，执行从极坐标到笛卡儿坐标的转换。这给出了相对于起点的一个地理坐标。对于这个点，从高度数据库中检索地面海拔高度(参见图2)。如果这个海拔是这个范围的最高海拔高度，则它被存储在侧视图地形剖面中。然后，仰角被计算为arctan(海拔/范围)以及然后与该扇区的前一最高仰角进行比较。如果它是最高的，则它被存储在图4的正视图的地形剖面中。对于所指定的扇区的所有点和所有分支重复此过程。与图5中类似，能够可见地呈现最终结果。图5中的视图是图4中的最左边扇区。可视性在这里被一个附近的障碍物所限制。本专利技术可以用于估计可能的雷达位置，例如当对于一个飞机场放置一个雷达装置时。它允许远距离的地形估计。因此可以估计多个位置并最佳定位。当重新安置一台移动雷达时，还可以“在空中”执行该方法。在这个应用中，图4所示的垂直剖面特别有用，因为它能为操纵员指示在紧邻的附近地区中能够找到的一个较好位置。另一个可能的应用是使用该方法来把移动单元(例如船只、汽车或飞机)沿着它的路线自动引导到“最佳”位置。可是，主要的应用将是在雷达的位置处已经安装了雷达时建立雷达的扫描地平线。在这一方面，人们获得的好处是消除了确定为什么没有返回回波以及回波是否因为“错误的”原因而返回的问题。权利要求1.一种用于在第一位置处为雷达装置建立扫描地平线的方法，其特征在于a)把所述第一位置周围的地形划分成为若干扇区，b)通过查阅在数据库中存储的地形信息来沿着一个扇区找到连续点的海拔高度；c)根据如下关系式计算沿着所述扇区的每个点的仰角值仰角＝arctan(海拔高度/范围)d)比较扇区中所有点的仰角以找到最高仰角的点，e)把所述扇区的所述最高仰角点存入正视图地形剖面中，f)对于另一扇区重复步骤b)到e)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b)还包括靠近雷达位置，找到沿着从该位置向外的一条线的那些点的海拔高度，以及每当扇区边缘和最接近的点之间的距离增长超出一个预定义距离时，则计算分支的数目增一，在平行点中找到的值被比较，然后最高值被选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在第一位置处为雷达装置建立扫描地平线的方法，其特征在于：ａ）把所述第一位置周围的地形划分成为若干扇区，ｂ）通过查阅在数据库中存储的地形信息来沿着一个扇区找到连续点的海拔高度；ｃ）根据如下关系式计算沿着所述扇区的每个点的仰角值仰角＝ａｒｃｔａｎ（海拔高度／范围）ｄ）比较扇区中所有点的仰角以找到最高仰角的点，ｅ）把所述扇区的所述最高仰角点存入正视图地形剖面中，ｆ）对于另一扇区重复步骤ｂ）到ｅ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：F滕内博，TB斯滕博克，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]