一种基于数字地图和气象水文信息的雷达杂波预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字地图和气象水文信息的雷达杂波预测方法，包括如下步骤：（1）雷达功能与参数确定：（2）平台类型与姿态参数确定：（3）数字地图数据准备：（4）气象水文环境数据准备：（5）散射模型选取：（6）雷达杂波数据产生。本发明专利技术所公开的方法，基于实际数字地图和气象水文环境数据，可预测真实地、海面和气象条件下不同平台、不同类型雷达的三维动态杂波图。充分考虑和选择现有国内外地、海杂波模型和气象杂波模型以及统计或实时大气折射环境条件，可对不同类型或特殊散射和大气环境进行分析预测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字地图和气象水文信息的雷达杂波预测方法
本专利技术属于雷达探测的目标与环境特性领域，特别涉及该领域中的一种基于雷达系统和平台载体工作参数、陆地表面、低层大气和海洋水文气象环境信息的确定性雷达杂波计算仿真或综合预测方法，应用于雷达系统研制、测试、试验、训练、验证和评估等方面，供雷达设计、目标检测和信号处理、传播分析、电子对抗、微波遥感等相关技术专业参考。
技术介绍
雷达是目标信息获取的主要手段，雷达杂波是影响雷达系统探测性能的重要因素，通过对雷达杂波特性的理论分析、试验测试、建模技术和预测方法研究，可以为雷达系统设计、信号分析、算法优化、性能评估、模拟仿真和作战运用等提供技术支撑。雷达杂波是电波与周围环境如地/海面、不均匀大气、气象水凝物等介质相互作用所产生的回波，对目标信号检测或识别形成干扰。雷达平台有陆基、岸基、车载、舰载、球载、弹载、机载、星载等各种方式，对应于雷达环境的类型及其杂波特性也不同，特别是对工作于复杂环境下的机载或星载下视雷达、船(舰)载低空和超低空小目标或低可探测性(隐身)目标探测等雷达系统来说，地/海面杂波特性影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字地图和气象水文信息的雷达杂波预测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)雷达功能与参数确定：/n根据实际雷达杂波预测需求，将雷达按陆基、车载、岸基、船载对空警戒或搜索或跟踪雷达，岸基、船载对海警戒或搜索或跟踪雷达、机载、弹载、球载、星载下视警戒或搜索或跟踪雷达进行分类，每类雷达根据功能和平台不同采取相应的杂波预测方法，双基地雷达方程表示为：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数字地图和气象水文信息的雷达杂波预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)雷达功能与参数确定：
根据实际雷达杂波预测需求，将雷达按陆基、车载、岸基、船载对空警戒或搜索或跟踪雷达，岸基、船载对海警戒或搜索或跟踪雷达、机载、弹载、球载、星载下视警戒或搜索或跟踪雷达进行分类，每类雷达根据功能和平台不同采取相应的杂波预测方法，双基地雷达方程表示为：



式中：Pt、Pr—雷达发射和接收功率；Gt、Gr—发射和接收天线在目标或散射面、体方向的增益；λ—雷达工作波长；σA—目标或散射面、体的雷达散射截面；Ft、Fr分别为雷达发射天线至目标或散射面、体和目标或散射面、体至雷达接收天线的传播因子；Rt、Rr—发射和接收天线与目标或散射区的距离；Lt、Lr—发射和接收系统的损耗因子；Lp—极化损耗因子；发射和接收天线相同且位于同一地点的单基地雷达Gt和Gr、Rt和Rr、Ft和Fr相等；
雷达参数包括：雷达位置，工作频率，发射功率，极化方向，天线高度，天线增益，垂直面或水平面的波束宽度，探测距离、方位或仰角，脉冲宽度，系统灵敏度；
(2)平台类型与姿态参数确定：
雷达安装于平台载体上，平台根据功能用途区分为陆基、岸基、车载、船载、球载固定平台，车载、船载、机载、球载移动平台，移动平台又分为对空和下视平台，描述平台的参数包括经纬度、高度、运动方向和速度、倾斜角、横滚角、偏流角，由平台性质和运动姿态可确定雷达天线安装及工作状态、天线波束与散射面、体的相对几何关系以及信号合成与处理方法；
(3)数字地图数据准备：
数字地图或数字地面模型DTM以地面形态多种信息空间分布有序数值阵列形式，地球表面数字化信息可用二维函数表示：
Imn＝fi(m,n)(i＝1,2,…,k)
式中：Imn表示地面二维坐标点(m，n)上第i类地面特征信息的值，坐标(m,n)可以是任一地图投影的平面坐标或者经纬度和矩阵行列号，表示某点和其适当微小邻域代表的面元；k为地面特征信息类型数，包括高度和地物类别，地物类别包括山地、丘陵、树林和农田；
数字高程模型DEM是DTM的子集，首先提取特定地面地理信息，包括数字地形高程数据DTED和地物特征分析数据DFAD，含自然和人为环境，以正方形栅格表达的DEM数据，在进行地表面的散射分析时先划分为以三角形为基元的地形表面，达到对自然界不均匀起伏地形的最佳近似，地面三角形内的每对数据代表以网格节点为中心、具有一定地形分辨率的地面海拔高度和地物散射特征，由数字地图提取雷达距离、方位探测范围所需不同分辨率、不同精度的数字地形高程数据并进行几何表面建模，建模包括三角网格，根据雷达波束与地面网格的几何关系计算格网面积及入射角度；由数字地图提取三角格网所在位置的地物类型和特征，判别散射单元类型与适用的散射模型；
(4)气象水文环境数据准备：
大气环境参数包括雷达探测区域的大气温度、湿度、压力、风速风向、海面温度，用于预测大气折射率剖面，进一步判别电波折射类型及射线路径跟踪和传播角度计算；水凝物参数包括降雨区距离、方位和高度以及降雨率，其他大气沉降物散射特性也可根据需要确定参数，使用射线跟踪方法对散射面、体实际距离和仰角进行计算或采用等效地球代替实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：康士峰，郭相明，张玉生，湛希，岳永威，徐启，
申请(专利权)人：中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37