System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种雷达反射体的探测方法技术_技高网

一种雷达反射体的探测方法技术

技术编号:40471829 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-26 19:09
一种雷达反射体的探测方法,在一个天线转时间内,如果出现相同地址码的目标,先根据距离差,排除两个真实目标地址码相同的情况,再根据真目标距离近、信号强和假目标距离远、信号弱的特征,识别假目标,计算反射体参数:基于反射原理,判断真目标的方位超前或滞后于假目标,分别计算真目标与假目标之间的方位差,获取反射体参数,包括距离、起始方位、终止方位、反射朝向,生成的反射体库,文件采用文本格式,文件名包含回放数据的时间信息,如果假目标的方位落在一个反射体的起始方位和终止方位之间、该反射体到真、假目标的距离相等,则判定假目标由该反射体导致,否则判定为新增的假目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达探测,具体涉及一种反射体识别和定位技术。


技术介绍

1、监视雷达对空中目标进行导航监视,其所处地理位置周边环境的变化和电磁环境的改变,导致假目标情况时有发生。假目标的产生是所有雷达都必须面对并需要解决的问题,反射体是假目标产生的主要来源,存在一定的对应关系。

2、根据中国民航标准mh/t4003.2-2014《民用航空通信导航监视台(站)设置场地规范》的要求,雷达台站(近/远程一次监视雷达、二次监视雷达)对“机库等大型金属构建物”、“金属围栏、构建物、高塔、航站楼”的“防护间距要求(km)”、“不小于0.46,宜大于1.61”就是对雷达周围反射物的限制,避免反射物给雷达带来假目标增多的不良影响。国际民航组织在监视雷达测试手册中,也规定监视雷达由于反射产生的假目标不得超过0.2%,可见反射对雷达假目标的产生具有明显影响。

3、根据国际民航组织的规定,在全球范围内,每架飞机的地址码是唯一的。如果雷达发现空中出现地址码相同的飞机,需要对其作出标识并发布告警信息。通常情况下,空中不会出现相同地址码的飞机。如果出现,往往是反射产生的假目标,这就为反射体的发现和确定提供了依据。


技术实现思路

1、为了解决反射体产生假目标的技术问题,采用了定期或不定期统计分析雷达假目标产生情况的技术方案,基于多径反射原理,确认雷达周围反射体的分布情况,计算各个反射体的朝向、相对于雷达的距离和方位夹角,将反射体参数按方位从小到大、距离从近到远的顺序,保存在雷达的配置参数文件中,在目标处理时根据已知的反射体,抑制和剔除假目标,具有减小假目标概率、提高目标识别准确性的技术效果。

2、识别假目标:在一个天线转时间内,如果出现相同地址码的目标,先根据距离差,排除两个真实目标地址码相同的情况,再根据真目标距离近、信号强和假目标距离远、信号弱的特征,识别假目标。

3、设雷达站为坐标原点o,反射体为f,雷达站o与真目标a之间是直达路径o—a,雷达波束指向反射体时,雷达发出的询问信号经反射被空中目标a接收,询问信号路径为oòfòa,即反射路径,大于直达路径 ,目标a发出的应答信号沿相同路径逆向返回雷达,应答信号路径为aòfòo,根据天线指向和回波信号延迟时间确定目标a的位置,目标a在以反射面为对称轴的镜像位置产生一个假目标a',假目标的信号延迟大于真目标,导致假目标的距离大于真目标,假目标的反射路径大于真目标,以及反射对信号的削弱,导致假目标的信号强度小于真目标,在一个天线转时间内,如果有两个代码相同、距离接近的目标,判定距离近、信号强的是真目标,距离远、信号弱的是假目标。

4、计算反射体参数:基于反射原理,判断真目标的方位超前或滞后于假目标,分别计算真目标与假目标之间的方位差,获取反射体参数,包括距离、起始方位、终止方位、反射朝向,起始方位减去0.3°修正,终止方位加上0.3°修正。

5、设真目标a的极坐标为(r1,α),对应的直角坐标为(a1,b1),假目标a'的极坐标为(r2,β),对应的直角坐标为(a2,b2),反射体f的极坐标为(r3,δ),对应的直角坐标为(x,y),反射面的入射角为γ,反射面的切向方位为φ,反射面的法线方向即朝向为θ,则a的极坐标与直角坐标的关系为a1=r1*sin(α)、b1=r1*cos(α),a'的极坐标与直角坐标关系为a2=r2*sin(β)、b2 = r2*cos(β),且fa2=(a1 –x)2 +(b1–y)2、fa'2=(a2 –x)2 +(b2 –y)2,根据oa'上的反射点f(x,y)满足fa2=fa'2可知x/y = a2/b2、(a1 –x)2 +(b1 –y)2= (a2–x)2 +(b2 –y)2 ,求得反射点f的直角座标(x,y)中x=((a22+b22)-(a12+b12))/(2(a2-a1)-2(b2-b1) b2/a2)、y=b2/(x*a2),由∠afa'=2*γ=arccos((fa2+fa'2 –aa'2)/(2*fa*fa'))=arccos((2*fa2–aa'2)/(2*fa2)),其中aa'2=(a1–a2)2+(b1–b2)2,求得γ= arccos((2*fa2–aa'2)/(2*fa2))/2,如果α>β,则判定真目标方位超前假目标,如果α<β,则判定真目标方位滞后假目标。

6、如果真目标方位超前假目标,则φ=β+γ,求得θ=φ+90°=β+γ+90°,如果真目标方位滞后假目标,则φ=β-γ,求得θ=φ-90°=β-γ-90°,如果角度超过360°或小于0,则以360°取模,求得小于360°的唯一正角度。

7、用公式和将反射体f的直角座标(x,y)转换为极坐标(r3,δ)与雷达目标统一描述。

8、如果两个反射体的距离和反射朝向相同、起始方位和终止方位重叠,则合并为一个反射体,起始方位取小、终止方位取较,将反射体按方位从小到大、距离由近到远排序,存入反射体库。

9、查询反射体库:生成的反射体库文件采用文本格式,便于人工识别、删除和添加反射体,文件名包含回放数据的时间信息,便于新、旧反射体库的比较和更新,如果假目标的方位落在一个反射体的起始方位和终止方位之间、该反射体到真、假目标的距离相等,则判定假目标由该反射体导致,抑制或增加假目标的标识,否则判定为新增的假目标。

10、将地址码替换为目标特征,将二次雷达的真假目标识别应用于一次雷达,二次雷达的询问信号、应答信号对应一次雷达的发射信号、反射信号,二次雷达的发射、接收两个单向路经对应一次雷达的发射、接收双向路径,一次雷达的真、假目标之间的信号强度差比二次雷达更大

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【技术保护点】

1.一种雷达反射体的探测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述识别假目标,包括:设雷达站为坐标原点O,反射体为F,雷达站O与真目标A之间是直达路径O—A,雷达波束指向反射体时,雷达发出的询问信号经反射被空中目标A接收,询问信号路径为OÒFÒA,目标A发出的应答信号沿相同路径逆向返回雷达,应答信号路径为AÒFÒO,根据天线指向和回波信号延迟时间确定目标A的位置,目标A在以反射面为对称轴的镜像位置产生一个假目标A',判定距离近、信号强的是真目标,距离远、信号弱的是假目标。

3.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述计算反射体参数,包括:设真目标A的极坐标为(R1,α),对应的直角坐标为(a1,b1),假目标A'的极坐标为(R2,β),对应的直角坐标为(a2,b2),反射体F的极坐标为(R3,δ),对应的直角坐标为(x,y),反射面的入射角为γ,反射面的切向方位为Φ,反射面的法线方向即朝向为θ,则A的极坐标与直角坐标的关系为a1=R1*sin(α)、b1=R1*cos(α),A'的极坐标与直角坐标关系为a2=R2*sin(β)、b2 = R2*cos(β),且FA2=(a1 –x)2 +(b1 –y)2、FA'2=(a2 –x)2 +(b2 –y)2,根据OA'上的反射点F(x,y)满足FA2=FA'2可知x/y= a2/b2、(a1 –x)2 +(b1 –y)2 = (a2 –x)2 +(b2 –y)2 ,求得反射点F的直角座标(x,y)中x=((a22+b22)-(a12+b12))/(2(a2-a1 )-2(b2-b1 ) b2/a2)、y=b2/(x*a2),由∠AFA'=2*γ=Arccos((FA2+FA'2 –AA'2)/(2*FA*FA'))=Arccos((2*FA2–AA'2)/(2*FA2)),其中AA'2=(a1–a2)2+(b1–b2)2,求得γ= Arccos((2*FA2–AA'2)/(2*FA2))/2。

4.根据权利要求3所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述判断真目标超前或滞后于假目标,包括:如果α>β,则判定真目标方位超前假目标,如果α<β,则判定真目标方位滞后假目标。

5.根据权利要求4所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,还包括:如果真目标方位超前假目标,则Φ=β+γ,求得θ=Φ+90°=β+γ+90°,如果真目标方位滞后假目标,则Φ=β-γ,求得θ=Φ-90°=β-γ-90°,如果角度超过360°或小于0,则以360°取模,求得小于360°的唯一正角度。

6.根据权利要求3所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,还包括:用公式和将反射体F的直角座标(x,y)转换为极坐标(R 3,δ)与雷达目标统一描述。

7.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,还包括:如果两个反射体的距离和反射朝向相同、起始方位和终止方位重叠,则合并为一个反射体,起始方位取小、终止方位取较,将反射体按方位从小到大、距离由近到远排序,存入反射体库。

8.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,还包括:将地址码替换为目标特征,识别一次雷达的真假目标。

9.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述起始方位减去0.3°修正,所述终止方位加上0.3°修正。

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【技术特征摘要】

1.一种雷达反射体的探测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述识别假目标,包括:设雷达站为坐标原点o,反射体为f,雷达站o与真目标a之间是直达路径o—a,雷达波束指向反射体时,雷达发出的询问信号经反射被空中目标a接收,询问信号路径为oòfòa,目标a发出的应答信号沿相同路径逆向返回雷达,应答信号路径为aòfòo,根据天线指向和回波信号延迟时间确定目标a的位置,目标a在以反射面为对称轴的镜像位置产生一个假目标a',判定距离近、信号强的是真目标,距离远、信号弱的是假目标。

3.根据权利要求1所述的雷达反射体的探测方法,其特征在于,所述计算反射体参数,包括:设真目标a的极坐标为(r1,α),对应的直角坐标为(a1,b1),假目标a'的极坐标为(r2,β),对应的直角坐标为(a2,b2),反射体f的极坐标为(r3,δ),对应的直角坐标为(x,y),反射面的入射角为γ,反射面的切向方位为φ,反射面的法线方向即朝向为θ,则a的极坐标与直角坐标的关系为a1=r1*sin(α)、b1=r1*cos(α),a'的极坐标与直角坐标关系为a2=r2*sin(β)、b2 = r2*cos(β),且fa2=(a1 –x)2 +(b1 –y)2、fa'2=(a2 –x)2 +(b2 –y)2,根据oa'上的反射点f(x,y)满足fa2=fa'2可知x/y= a2/b2、(a1 –x)2 +(b1 –y)2 = (a2 –x)2 +(b2 –y)2 ,求得反射点f的直角座标(x,y)中x=((a22+b22)-(a12+b12))/(2(a2-a1 )-2(b2-b1 ) b2/a2)、y=b2/(x...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄立星咸儆醒张虹
申请(专利权)人:南京恩瑞特实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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