【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相控阵雷达领域，尤其涉及一种粒子滤波宽带多频低空测角方法。
技术介绍
1、雷达跟踪海面低空飞行的目标时，雷达接收机除了接收到目标的直达波，还会接收到目标在海面的反射信号和散射信号。相较于镜面反射信号，散射信号能量较弱，因此在海面低空测角时常常忽略。镜面反射信号能量较强，且与目标直达波高度相关，因此雷达接收到的目标回波幅值会随着目标直达波与反射波的波程差呈现周期变化，对目标的跟踪和测角造成非常不利的影响。
2、推导可得，雷达接收机得到目标回波的幅值与雷达波长、直达波与反射波的波程差有关。随着目标位置的移动，直达信号与反射信号相参叠加，其幅值周期变化，该间隔周期和雷达架设高度、波长密切相关。在实际应用场景中，雷达架设高度无法随意改动，而相控阵雷达的工作波长可以灵活调整，利用不同频率下目标回波幅值的峰值、谷值位置不同的特点，使雷达多频点工作，实现凹口互补，补偿多径相消，如图1所示，其中，ha为雷达架高，ht为目标飞行高度，r0为目标直线距离，d为目标与雷达水平间距，rf为目标在水平面一次反射到达雷达中心的距离，θd和θr分别为目标直射角和一次发射角。
3、传统的低空目标测角方法，是根据低空多径下信号幅值对频率的起伏特性，利用频率分集技术提高低空目标的检测性能。即在目标照射过程中，雷达使用不同的工作频率实现测角，并对所有频率下的测角结果直接取平均，计算得到最终的测角结果。然而在实际应用中，如上所述，雷达在某些工作频率下接收到的多径回波信号的幅值各异（如图2所示，为雷达发射不同频率f1、f2、f3信号
技术实现思路
1、为解决现有的技术问题，本专利技术提供了一种粒子滤波宽带多频低空测角方法。
2、本专利技术的具体内容如下：一种粒子滤波宽带多频低空测角方法，包括如下步骤：
3、步骤一，搜索跟踪敌方目标；
4、步骤二，建立目标运动轨迹模型并撒粒子；
5、步骤三，宽带多频脉冲测角，雷达向目标方向连续发射多频点宽带脉冲信号；
6、步骤四，解算各频点下的测角值；
7、步骤五，粒子滤波确定各粒子的衍生概率；
8、步骤六，所有粒子平均测角，计算目标的真实方位；
9、步骤七，判断是否结束测角。
10、进一步的，步骤一中，用户根据实际作战场景，向目标区域建立搜索范围，在搜索范围内检测并跟踪目标；步骤二中，根据目标运动参数确定目标运动轨迹模型，并撒粒子，为粒子滤波宽带多频低空测角做准备。其中，为当前时刻t的目标角度状态信息，为上一时刻t-1的目标角度状态信息， f为状态转移因子， δ为状态修正常量。
11、进一步的，步骤四中，雷达接收机对不同频点下目标的回波信号依次经过脉压、相参积累、和差波束比幅测角，得到各频点下的测角结果，n为正整数，对应不同频点测角结果。
12、进一步的，步骤五包括：依据粒子滤波，结合目标运动模型，确定各粒子的一步预测结果，其中，为相对于的分布概率，即按照目标运动轨迹模型预测粒子的目标角度状态信息；
13、再根据预测结果与测量值之间的分布关系，确定各粒子的衍生概率，其中， w k i 表示频点i下第k个粒子的衍生概率， θ t i表示频点i下粒子在当前时刻t的状态信息， y i表示频点i下粒子的实测值，即 w k i正比于 θ t i相对于 y i的分布概率；
14、由衍生概率对粒子群重采样并更新粒子。
15、进一步的，步骤七中，判断是否结束测角，循环执行步骤二至步骤六，由目标运动轨迹模型的先验知识，重新校正各频点下的粒子，对所有粒子取平均计算目标的真实方位。
16、本专利技术对不同频点下的测角结果按照粒子集来处理，即明显偏离目标真实方位的测角粒子，其在后续粒子更新的过程中由于其较小的分布概率会被湮灭，而偏离目标真实方位较小的测角粒子得以保存并衍生，其平均后的测角结果可以更精确地体现目标的方位信息。
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1.一种粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤一中，用户根据实际作战场景，向目标区域建立搜索范围，在搜索范围内检测并跟踪目标；步骤二中，根据目标运动参数确定目标运动轨迹模型，并撒粒子，为粒子滤波宽带多频低空测角做准备，其中，为当前时刻t的目标角度状态信息，为上一时刻t-1的目标角度状态信息，F为状态转移因子，δ为状态修正常量。
3.根据权利要求2所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤四中，雷达接收机对不同频点下目标的回波信号依次经过脉压、相参积累、和差波束比幅测角，得到各频点下的测角结果，n为正整数，对应不同频点测角结果。
4.根据权利要求3所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤五包括：依据粒子滤波，结合目标运动模型，确定各粒子的一步预测结果，其中，为相对于的分布概率，即按照目标运动轨迹模型预测粒子的目标角度状态信息；
5.根据权利要求1所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤七中，判断是否结束测角，循环
...【技术特征摘要】
1.一种粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤一中，用户根据实际作战场景，向目标区域建立搜索范围，在搜索范围内检测并跟踪目标；步骤二中，根据目标运动参数确定目标运动轨迹模型，并撒粒子，为粒子滤波宽带多频低空测角做准备，其中，为当前时刻t的目标角度状态信息，为上一时刻t-1的目标角度状态信息，f为状态转移因子，δ为状态修正常量。
3.根据权利要求2所述的粒子滤波宽带多频低空测角方法，其特征在于：步骤四中，雷达接收机对不同频点下目标的回波...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍光新，邢文革，李庶中，杨江红，张佳智，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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