【技术实现步骤摘要】
一种基于循环自相关的空间目标RCS序列周期估计方法
[0001]本专利技术涉及空间目标
RCS
序列周期估计领域,具体涉及一种基于循环自相关的空间目标
RCS
序列周期估计方法
。
技术介绍
[0002]非受控的空间目标,在地球引力和摄动力的作用下进行复杂的旋转运动,最终会形成翻滚
。
因此翻滚周期可以表征空间目标的运动状态
。
从而高精度的翻滚周期估计可以作为判断空间目标的运动状态的重要依据
。
目前雷达是空间目标监测的主要设备,雷达获取的空间目标雷达散射截面积
(Radar Cross Section,RCS)
序列是提取空间目标翻滚周期的主要数据源
。
因此通过
RCS
序列提取空间目标周期是实现空间目标状态估计的重要基础
。
[0003]弹道中段目标
RCS
周期特性及其估计方法是与本文最相近似的实现方案,该方案主要是利用合成循环平均幅度差函数和循环自相关函数方法进行估计
。
但是该方案对提取周期估计精度没有进一步说明,对于出现虚假周期也未提出处理方案
。
因此在实际应用中该方案的应用存在较大的限制
。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种空间目标翻滚周期估计的新方法,该方法主要对
RCS
序列进行形态学闭运算减小噪声影响,再对处理后的
RCSr/>序列进行经验模态分解,对分解得到的分组求出翻滚周期
。
解决如何实现空间目标
RCS
序列周期高精度提取的技术问题
。
[0005]本专利技术提供一种基于循环自相关的空间目标
RCS
序列周期估计方法,包括以下步骤:
[0006]步骤
S1
:
RCS
异常点剔除;
[0007]假设空间目标
RCS
序列长度为
N
,序列中两个点的时间间隔为
T
,
RCS
序列为
X
=
[x1,x2,
…
,x
N
],其中,
[x1,x2,
…
,x
N
]为
N
个
RCS
点,
N
个所述
RCS
点对应的噪声功率为
P
=
[p1,p2,
…
,p
N
];
[0008]一个序列周期内的
N
个所述
RCS
点对应的噪声功率的平均值为:
[0009][0010]将一个序列周期内的所有所述
RCS
点对应的噪声功率与进行对比,将所有所述
RCS
[0011]点中,噪声功率大于的定义为
RCS
异常点;
[0012]若所述
RCS
异常点出现在雷达跟踪初始段或结束段,则直接剔除所述
RCS
异常点;若所述
RCS
异常点出现在跟踪段过程中,利用内插算法对所述
RCS
异常点进行恢复;得到
RCS
异常点剔除后的
RCS
序列;
[0013]步骤
S2
,将所述
RCS
异常点剔除后的
RCS
序列进行分段,通过分段循环自相关处理,得到每段的
RCS
序列数据循环自相关值,构成序列
C
S
,
在所述序列
C
S
中,
C
S
(m)
为第
m
个循环自相关值;
[0014]步骤
S3
恒虚警检测:
[0015]计算所述序列
C
S
中每个循环自相关值的平均循环自相关的噪声检测门限:基于所述噪声检测门限,筛选得到符合如下式所示条件的循环自相关值,作为通过恒虚警检测的循环自相关值;
[0016]步骤
S4
,二分法迭代周期估计:
[0017]对于步骤3中得到的通过恒虚警检测的第
m
个循环自相关值
C
S
(m)
,
[0018]首先选择临近的9个点
C
S
(m
‑
4:m+4)
,令:
[0019][0020]其中
a0与
b0为进行二分法迭代的初始值,
m1为
C
S
(m+1)
与
C
S
(m
‑
1)
中最大值的下标值,具体按如下方式确定:
[0021]当
C
S
(m+1)
大于或等于
c
S
(m
‑
1)
时,
m1为
m+1
;当
C
S
(m+1)
小于
C
S
(m
‑
1)
时,
m1为
m
‑1;
[0022]则进行第一次迭代有:
[0023][0024]其中
a1与
b1为第一次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a0)
与
C
S
(b0)
中最大值的下标值;进行第二次迭代有:
[0025][0026]其中
a2与
b2为第二次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a1)
与
C
S
(b1)
中最大值的下标值,且
C
S
(a1)
与
C
S
(b1)
可以通过
sinc
函数插值计算得到;则第三次次迭代有:
[0027][0028]其中
a3与
b3为第三次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a2)
与
C
S
(b2)
最大值的下标值,且
C
S
(a2)
与
C
S
(b2)
可以通过
sinc
函数插值计算得到;假设迭代次数为
E
,最后输出的最大值点位置为:
[0029][0030]且对应的自相关函数值为:
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于循环自相关的空间目标
RCS
序列周期估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤
S1
:
RCS
异常点剔除;假设空间目标
RCS
序列长度为
N
,序列中两个点的时间间隔为
T
,
RCS
序列为
X
=
[x1,x2,
…
,x
N
]
,其中,
[x1,x2,
…
,x
N
]
为
N
个
RCS
点,
N
个所述
RCS
点对应的噪声功率为
P
=
[p1,p2,
…
,p
N
]
;一个序列周期内的
N
个所述
RCS
点对应的噪声功率的平均值为:将一个序列周期内的所有所述
RCS
点对应的噪声功率与进行对比,将所有所述
RCS
点中,噪声功率大于的定义为
RCS
异常点;若所述
RCS
异常点出现在雷达跟踪初始段或结束段,则直接剔除所述
RCS
异常点;若所述
RCS
异常点出现在跟踪段过程中,利用内插算法对所述
RCS
异常点进行恢复;得到
RCS
异常点剔除后的
RCS
序列;步骤
S2
,将所述
RCS
异常点剔除后的
RCS
序列进行分段,通过分段循环自相关处理,得到每段的
RCS
序列数据循环自相关值,构成序列
C
S
,
在所述序列
C
S
中,
C
S
(m)
为第
m
个循环自相关值;步骤
S3
恒虚警检测:计算所述序列
C
S
中每个循环自相关值的平均循环自相关的噪声检测门限:基于所述噪声检测门限,筛选得到符合如下式所示条件的循环自相关值,作为通过恒虚警检测的循环自相关值;步骤
S4
,二分法迭代周期估计:对于步骤3中得到的通过恒虚警检测的第
m
个循环自相关值
C
S
(m)
,首先选择临近的9个点
C
S
(m
‑
4:m+4)
,令:其中
a0与
b0为进行二分法迭代的初始值,
m1为
C
S
(m+1)
与
C
S
(m
‑
1)
中最大值的下标值,具体按如下方式确定:当
C
S
(m+1)
大于或等于
C
S
(m
‑
1)
时,
m1为
m+1
;当
C
S
(m+1)
小于
C
S
(m
‑
1)
时,
m1为
m
‑1;则进行第一次迭代有:其中
a1与
b1为第一次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a0)
与
C
S
(b0)
中最大值的下标值;进行第二次迭代有:其中
a2与
b2为第二次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a1)
与
C
S
(b1)
中最大值的下标值,且
C
S
(a1)
与
C
S
(b1)
可以通过
sinc
函数插值计算得到;则第三次次迭代有:其中
a3与
b3为第三次二分法迭代值,
b
max
为
C
S
(a2)
与
C
S
(b2)
最大值的下标值,且
C
S
(a2)
与
C
S
(b2)
可以通过
sinc
函数插值计算得到;假设迭代次数为
E
,最后输出的最大值点位置为:且对应的自相关函数值为:其中
F
max
表示<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永辰,刘丹,姜晶莉,吴明阳,陈成增,程顺生,
申请(专利权)人:平湖空间感知实验室科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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