机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法技术

本发明专利技术揭示了一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，所述方法包括以下步骤：S1、获取机体平面坐标系下的速度向量为V＝(V

【技术实现步骤摘要】
机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法


[0001]本专利技术属于雷达目标探测与信号处理
，具体涉及一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法。

技术介绍

[0002]机载雷达下视探测时，目标回波和地杂波将一起进入雷达接收机，在低空时将对雷达的接收造成不利影响，尤其是尾追时目标和杂波的多普勒频率接近，严重影响雷达的探测性能。虽然现有技术对地杂波背景下的目标检测进行了研究，但由于主瓣杂波一般远强于目标回波，而且不同方向散射体相对载机的速度不同，从而造成杂波谱展宽，严重影响动目标的检测性能。
[0003]机载雷达在进行目标检测与跟踪时，应能实时确定主瓣杂波区的多普勒频率宽度范围，从而采用自适应算法抑制主瓣杂波或者目标检测时尽量避开主瓣杂波区域。现有技术中在获取地面主瓣杂波区的多普勒频率范围时没有考虑载机姿态，而且受雷达具体工作环境影响，对主杂波中心的多普勒频率定位精度不够，影响后续的检测和跟踪性能。
[0004]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，以获取天线主瓣波束中心的多普勒频率及主瓣杂波区的多普勒频率宽度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：
[0007]一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]S1、获取机体平面坐标系下的速度向量为V＝(V
x
，V
y
，V
z
)；
[0009]S2、获取机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b；
[0010]S3、根据机体平面坐标系下的速度向量V和天线主瓣波束中心向量b获取天线主瓣波束中心对应的多普勒频率f
d0
；
[0011]S4、获取机体坐标系下天线主瓣波束打到地面上的天线主瓣杂波区内点K的多普勒频率f
dk
，主瓣杂波区的多普勒频率宽度为f
dkmax
‑
f
dkmin
，f
dkmax
和f
dkmin
分别为f
dk
的最大值和最小值。
[0012]一实施例中，所述步骤S1具体为：
[0013]根据东北天坐标系下的速度向量V0＝(V
x0
，V
y0
，V
z0
)，获取机体平面坐标系下的速度向量为V＝(V
x
，V
y
，V
z
)，满足：
[0014][0015]其中，α为载机航向角。
[0016]一实施例中，所述步骤S2具体为：
[0017]根据机体坐标系下天线主瓣波束中心指向地面的向量b0＝(x
b0
，y
b0
，z
b0
)，获取机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b＝(x
b
′
，y
b
′
，z
b
′
)，满足：
[0018][0019][0020]其中，θ0和分别为机体坐标系下的天线俯仰角和方位角，β为载机俯仰角，Y为载机横滚角，H为载机飞行高度。
[0021]一实施例中，所述步骤S2中机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b＝(x
b
，y
b
，z
b
)＝(x
b
′
，y
b
′
，z
b
′
)，满足：
[0022][0023]其中，H为载机飞行高度。
[0024]一实施例中，所述步骤S3中天线主瓣波束中心对应的多普勒频率f
d0
为：
[0025][0026]其中，σ为O
′
M与机体平面坐标系X
h
轴夹角，M为天线主瓣波束中心在地面上的交点，O
′
为机体平面坐标系Y
h
轴在地面上的交点，θ为天线主瓣波束中心向量b与O
′
M的夹角，且λ为信号波长。
[0027]一实施例中，所述步骤S4包括：
[0028]获取机体平面坐标系下天线主瓣波束打到地面上的天线主瓣杂波区的椭圆方程；
[0029]根据点K的坐标及椭圆方程判断点K是否位于天线主瓣杂波区内，获取天线主瓣杂波区内点K的多普勒频率f
dk
。
[0030]一实施例中，所述步骤S4中天线主瓣杂波区的椭圆方程为：
[0031][0032][0033][0034]其中，m和n分别为椭圆的长轴和短轴，θ
EL
为天线俯仰向波束宽度的一半，θ
AZ
为天
线方位向波束宽度的一半，x
b
、y
b
、z
b
分别为主瓣波束中心向量打到地面上点M的三轴坐标。
[0035]一实施例中，所述步骤S4中点K的坐标的X轴坐标x
k
和Z轴坐标z
k
分别为：
[0036][0037]z
k
＝x
k
tanσ。
[0038]一实施例中，所述步骤S4还包括：
[0039]当满足时，判定点K位于天线主瓣杂波区内。
[0040]一实施例中，所述步骤S4还包括：
[0041]遍历σ和θ的取值，根据及获取所有天线主瓣杂波区内点K的多普勒频率f
dk
；
[0042]其中，σ∈[
‑
π，π)，
[0043]本专利技术具有以下有益效果：
[0044]本专利技术利用载机IMU信息，可以实时获取天线主瓣波束中心对应的多普勒频率及不同姿态下主瓣杂波区的多普勒频率宽度，从而在目标检测时可以避开主瓣杂波区或对主瓣杂波进行处理。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1为本专利技术中机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法的流程示意图；
[0047]图2为本专利技术中东北天坐标系(X0Y0Z0)的示意图；
[0048]图3为本专利技术中机体坐标系(X
t
Y
t
Z
t
)的示意图；
[0049]图4为本专利技术中机体平面坐标系(X
h
Y
h
Z
h
)的示意图；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、获取机体平面坐标系下的速度向量为V＝#V
$
,V
&
,V
'
(；S2、获取机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b；S3、根据机体平面坐标系下的速度向量V和天线主瓣波束中心向量b获取天线主瓣波束中心对应的多普勒频率f
*+
；S4、获取机体坐标系下天线主瓣波束打到地面上的天线主瓣杂波区内点K的多普勒频率f
*,
，主瓣杂波区的多普勒频率宽度为f
*,
‑
.$
‑
f
*,
‑
01
，f
*,
‑
.$
和f
*,
‑
01
分别为f
*,
的最大值和最小值。2.根据权利要求1所述的机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：根据东北天坐标系下的速度向量V
+
＝#V
$+
,V
&+
,V
'+
(，获取机体平面坐标系下的速度向量为V＝#V
$
,V
&
,V
'
(，满足：其中，α为载机航向角。3.根据权利要求1所述的机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：根据机体坐标系下天线主瓣波束中心指向地面的向量b0＝(x
<+
,y
<+
,z
<+
)，获取机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b＝(x
<
′
,y
<
′
,z
<
′
)，满足：)，满足：其中，θ
+
和分别为机体坐标系下的天线俯仰角和方位角，β为载机俯仰角，γ为载机横滚角，H为载机飞行高度。4.根据权利要求3所述的机载雷达主瓣杂波区的多普勒频率宽度获取方法，其特征在于，所述步骤S2中机体平面坐标系下的天线主瓣波束中心向量为b＝(x
<
,y
<
...

【专利技术属性】
技术研发人员：范婷婷，李朝伟，康泰，张楷生，
申请(专利权)人：上海雷骥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：