一种天波雷达跟踪效果评估方法技术

本发明专利技术公开了一种天波雷达跟踪效果评估方法，基于“探测路径建模—回波数据预处理—目标跟踪处理”三阶段级联评估，来评估天波雷达跟踪效果。通过分别评估每个阶段各种影响因素进而获得每个阶段的效果，最终根据每阶段评估效果获得总体评估，可以更加全面有效地评估天波雷达目标跟踪的效果。本发明专利技术针对天波雷达目标跟踪的各个过程分别来进行效果评估，并将三个阶段的评估结果进行整体的综合评估，不仅保证了评估结果的综合性和准确性，更能进一步得知目标跟踪结果的误差具体来源于哪个阶段，从而更有利于天波雷达目标跟踪的改进。从而更有利于天波雷达目标跟踪的改进。从而更有利于天波雷达目标跟踪的改进。

【技术实现步骤摘要】
一种天波雷达跟踪效果评估方法


[0001]本专利技术属于雷达技术，具体涉及一种天波雷达跟踪效果评估方法。

技术介绍

[0002]天波超视距雷达(Skywave OTHR，通常简称OTHR)以其大范围监视、抗目标隐身以及早期预警等突出优点，受到了许多国家的重视。OTHR工作在短波波段(3～30MHz)，它利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波延地球表面的绕射作用传输高频能量，从而探测常规雷达无法探测到的地平线以下的超远距离的空中或海上的运动目标，其作用距离不受地球曲率的限制。
[0003]由于天波雷达是通过电离层反射来进行目标的探测与跟踪，影响天波雷达目标跟踪能力的因素主要在以下三个阶段中：
[0004]1)天波雷达探测路径建模
[0005]2)天波雷达回波数据预处理
[0006]3)天波雷达目标跟踪处理
[0007]因此，为了评估天波雷达的目标跟踪能力，就需要从以上三方面入手，在天波雷达探测路径建模环节，要考虑电离层建模以获取电子浓度，进而根据PD(Path
‑
Distance)变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天波雷达跟踪效果评估方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：对天波雷达探测路径进行建模；步骤二：对基于天波雷达探测路径的预处理能力进行评估；步骤三：基于预处理的跟踪结果进行评估。2.根据权利要求1所述的天波雷达跟踪效果评估方法，其特征在于，步骤一中，对天波雷达探测路径进行建模，具体如下：利用多层的电离层的准抛物线模型建立电离层结构模型，电离层层数为K层，K取值1、2、3；K＝1，对应太阳落山后1个小时到太阳初升前1个小时阶段；K＝2，对应日出前1个小时到日出后1个小时、以及日落前1个小时，到日落后1个小时；K＝3对于一天剩余时段；具体时间节点与所在地的纬度以及月份有关，其电子浓度表达式为：N
e
(t)：时变的电子浓度，单位106/cm3；r：相对地心的射线距离，单位km；r
mk
(t)：第k层最大电子浓度所在高度(相对地心)，单位km；y
mk
(t)：第k层的半层厚度，单位km；r
bk
(t)：第k层的底部高度(相对地心)，单位km；N
mk
(t)：第k层的最大电子浓度，单位106/cm3；t：当前时刻，单位秒；其中，负号表示常规的抛物线层，正号表示翻转抛物线层，翻转抛物线层实现了从低的常规抛物线层顶部，到高的常规抛物线层底部的平滑过渡；上述参数均为时间的函数，上述参数的测量是通过电离层垂测图获得的；对电离层的垂测图进行评估，评估结果用a
11
＝min{k
11
,e1}表示，其中k
11
为垂测图数据是否存在的标准，若垂测图数据存在，k
11
＝1，此时电离层建模较为可靠，若垂测图数据不存在，k
11
＝0.5，此时电离层建模不可靠；e1为垂测图的准确性评测结果，取值常为0.9以上。3.根据权利要求2所述的天波雷达跟踪效果评估方法，其特征在于，天波雷达传播路径P的长度包括依次连接的直线AB、弧BC、直线CD，地面路径D的长度为弧AD，天波雷达传播路径P和地面距离D经积分可得：径P和地面距离D经积分可得：
其中，n为r处的电磁波折射率；β为r处电磁波的入射余角；r0为地球半径；β0为发射仰角，r
t
为射线反射顶点到地心的距离；s
t
为发射点到反射顶点的路径长度，θ
t
为反射顶点对应的入射角；当不考虑地磁场的影响，忽略电子与分子、离子之间的碰撞效应时，n为：式中，等离子体角频率f
p
为等离子体频率，e、N
e
、m
e
分别为电子电荷、电子数密度和电子质量，f为发射频率，θ0为雷达电磁波入射角，ε0为真空介电常数，ω为雷达的工作频率；再对式(3)求导，得天波雷达传播路径P对电离层电子数密度N
e
的偏导数：分析式(5)，路径的变化率与射线反射顶点到地心的距离r
t
和对应的电子数密度N
e
有关，进而与雷达本身的探测能力有关，对雷达跟踪效果的评估，从以下方面...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟强，杨蔚，陈迪，冀贞海，方维海，杨佳敏，李贵显，
申请(专利权)人：中国航天科工集团八五一一研究所，
类型：发明
国别省市：