本申请公开了一种基于雷达回波数据的空情目标模拟方法、装置及服务器，属于雷达操作训练领域，包括如下步骤：步骤1：设定模拟目标并计算出模拟目标相较于雷达的位置数据以及回波视频特征数据；步骤2：载入雷达回波视频数据，并根据所述位置数据以及回波视频特征数据对将所述雷达回波视频数据进行叠加处理，形成模拟雷达回波数据包；步骤3：将所述模拟雷达回波数据包通过网络对外发送，完成空情目标的模拟。本方法利用实战化演习演练活动场景下采集记录的雷达回波视频数据，通过数据包重演回放和目标回波数据模拟算法，生成包含模拟空情目标信息的雷达回波视频数据，为雷达操作员开展空情目标录取操作训练提供实时的模拟数据。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于雷达操作训练领域，特别涉及一种基于雷达回波数据的空情目标模拟方法、装置以及服务器。
技术介绍
1、针对复杂电磁环境背景下的雷达操作训练，通常采用lvc模拟训练的方法，在模拟训练环境下通常有两种模拟空情目标的方法：
2、一种是通过干扰信号发生器等干扰模拟设备，通过上位计算机控制具体电子干扰样式，如假目标干扰，将数字基带信号进行时延、多普勒频率控制、幅度调制等操作，模拟产生新的模拟目标回波信号，对雷达装备实时干扰和目标模拟；另一种是不使用干扰模拟设备，依托计算机、雷达回波模拟处理电路等设备，结合视频图像合成软件实现，实现雷达操作员的操作训练。
3、上述两种方法均存在较为明显的弊端，第一种方法需要物理干扰设备对雷达装备进行干扰，成本高且无线电使用限制条件较多；第二种方法主要依靠采集的雷达回波视频文件(mp4视频文件或avi视频文件等视频)还原实战化训练背景，并通过雷达回波模拟处理电路模拟产生雷达回波信号图像，该种方式需要额外设备支持，通用性较差，难以适应当前多规格雷达操作的训练。
4、因此，需要一种新型的雷达空情目标的模拟方法，能够解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，利用实战化演习演练活动场景下采集记录的雷达回波视频数据，通过数据包重演回放和目标回波数据模拟算法，生成包含模拟空情目标信息的雷达回波视频数据，为雷达操作员开展空情目标录取操作训练提供实时的模拟数据。
2、本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
3、根据本申请的第一方面，提供一种基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，包括如下步骤：
4、步骤1：设定模拟目标并计算出模拟目标相较于雷达的位置数据以及回波视频特征数据；
5、步骤2：载入雷达回波视频数据，并根据所述位置数据以及回波视频特征数据对将所述雷达回波视频数据进行叠加处理，形成模拟雷达回波数据包；
6、步骤3：将所述模拟雷达回波数据包通过网络对外发送，完成空情目标的模拟。
7、优选地，在步骤1中，根据需要设定若干模拟目标的飞行航线，按照仿真时序控制计算所述模拟目标的实时坐标位置，根据预先设定的雷达坐标位置计算所述模拟目标相对于雷达的位置数据，所述位置数据至少包括方位数据、距离数据以及仰角数据。
8、优选地，计算所述回波视频特征数据的方法为：
9、根据如下公式计算所述模拟目标在雷达中的回波视频数据范围，
10、at＝a0+360*v0*rt/(2*π*l)；
11、lt＝d0*rt/rmax
12、其中，at为模拟目标t在雷达回波视频中对应关联的方位角度大小，a0为预设的模拟雷达阵面发射扫描波束水平角度，v0是预设的目标回波方位展宽的变换系数，rt为常规目标轮廓直径，l为模拟目标相较于雷达的距离数据，d0为目标回波距离展宽的变换系数，rmax为雷达最大探测距离的固定数值，lt为模拟目标在雷达中的回波视频数据范围；
13、取方位数值区间[a-at/2,a+at/2]作为模拟目标在雷达回波视频上的方位区间，a为模拟空中目标相对雷达的方位，lt作为模拟目标在雷达回波视频上的距离区间，以此作为回波视频特征数据。
14、优选地，在步骤2中，读取雷达回波视频数据文件中的雷达回波视频数据包，并按照原始记录数据包的时序以udp或tcp的方式进行发送，所述原始记录数据包中记录有对应雷达天线扫描某一方位时获得的雷达回波信号幅度采样数据、采样时间、雷达方位编码、采样距离单元数以及每个采样单元对应的回波信号强度的数值。
15、优选地，每读取一个原始记录数据包后即执行根据所述位置数据以及回波视频特征数据进行叠加处理并进行网络发送，待发送完成后再读取下一原始记录数据包。
16、优选地，在步骤2中，根据所述位置数据以及回波视频特征数据对将所述雷达回波视频数据进行叠加处理的具体方法为：
17、步骤21：解析雷达回波视频数据的原始记录数据包，获得对应的雷达探测方位编码；
18、步骤22：根据所述雷达探测方位编码计算实际方位数值，并判断是否满足第一条件，若是则进行下一步，否则直接发送；
19、步骤23：提取原始记录数据包中在连续的距离单元上的回波视频数据，并根据模拟目标的位置数据叠加在当前雷达方位数据中的距离单元索引区间；
20、步骤24：将所述回波视频数据按照距离单元索引区间进行叠加处理，得到新的雷达回波视频数据的距离单元数组；
21、步骤25：将新的雷达回波视频数据的距离单元数组进行格式封装，完成一个原始记录数据包的叠加处理，重复以上步骤直至完成雷达回波视频的叠加处理。
22、优选地，步骤23的具体方法为：
23、提取原始记录数据包中在连续的距离单元上的回波视频数据，得到总长度为n的数组m，数组中的每个数值m[i]为雷达回波信号的强度数值；
24、计算模拟目标target生成的模拟数据在当前方位数据中的中心距离单元号mt、影响的距离单元数w，计算方法如下：
25、mt＝trunc(n*l/rmax)
26、w＝lt*n
27、根据计算得到的模拟数据在当前数据中的中心距离单元号mt、影响的距离单元数w，取[mt–w/2，mt+w/2]作为目标模拟数据叠加在当前雷达方位数据中的距离单元索引区间；
28、目标模拟数据叠加处理时，首先按照预先设定的目标回波强度数值、回波边缘信号衰减系数u(u∈[0,1])，当前雷达数据包对应方位as，计算当前方位的回波信号强度幅度：
29、s’＝s*(1-u*|as-a|/(at/2))
30、s’表示在方位as处与回波中心点所在方位a处存在信号衰减；当预设回波边缘信号衰减系数u＝0时，信号无衰减；u＝1，回波边缘信号衰减为0。
31、优选地，步骤24的具体方法为：
32、对雷达数据包中的回波视频数据按照距离单元进行叠加处理，顺序取j∈[mt–w/2，mt+w/2]的整数，并判断：
33、若m[j]＞s’，说明该距离单元的原始回波的信号强度高于阈值，模拟目标的回波信号被淹没，不做处理；
34、否则更新对应距离单元的回波数据数值为模拟目标的回波数据：
35、m[j]＝s’；
36、当数组m在索引区间[mt–w/2，mt+w/2]的全部数据处理完毕后，得到新的雷达回波视频数据的距离单元数组m’。
37、根据本申请的第二方面，提供一种基于雷达回波数据的空情目标模拟装置，包括空情目标回波视频数据模拟生成模块、雷达回波视频数据回放模块以及空情目标模拟数据与雷达回波视频数据叠加处理模块，其中：
38、所述空情目标回波视频数据模拟生成模块，用于按照所设定模拟目标的飞行航线本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，在步骤1中，根据需要设定若干模拟目标的飞行航线，按照仿真时序控制计算所述模拟目标的实时坐标位置，根据预先设定的雷达坐标位置计算所述模拟目标相对于雷达的位置数据，所述位置数据至少包括方位数据、距离数据以及仰角数据。
3.根据权利要求2所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，计算所述回波视频特征数据的方法为：
4.根据权利要求1所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，在步骤2中，读取雷达回波视频数据文件中的雷达回波视频数据包，并按照原始记录数据包的时序以UDP或TCP的方式进行发送，所述原始记录数据包中记录有对应雷达天线扫描某一方位时获得的雷达回波信号幅度采样数据、采样时间、雷达方位编码、采样距离单元数以及每个采样单元对应的回波信号强度的数值。
5.根据权利要求4所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，每读取一个原始记录数据包后即执行根据所述位置数据以及回波视频特征数据进行叠加处理并进行网络发送，待发送完成后再读取下一原始记录数据包。
6.根据权利要求3所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，在步骤2中，根据所述位置数据以及回波视频特征数据对将所述雷达回波视频数据进行叠加处理的具体方法为：
7.根据权利要求6所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，步骤23的具体方法为：
8.根据权利要求7所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，步骤24的具体方法为：
9.一种基于雷达回波数据的空情目标模拟装置，其特征在于，包括空情目标回波视频数据模拟生成模块、雷达回波视频数据回放模块以及空情目标模拟数据与雷达回波视频数据叠加处理模块，其中：
10.一种服务器，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器；
...
【技术特征摘要】
1.基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，在步骤1中，根据需要设定若干模拟目标的飞行航线，按照仿真时序控制计算所述模拟目标的实时坐标位置，根据预先设定的雷达坐标位置计算所述模拟目标相对于雷达的位置数据，所述位置数据至少包括方位数据、距离数据以及仰角数据。
3.根据权利要求2所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，计算所述回波视频特征数据的方法为：
4.根据权利要求1所述的基于雷达回波数据的空情目标模拟方法，其特征在于，在步骤2中，读取雷达回波视频数据文件中的雷达回波视频数据包，并按照原始记录数据包的时序以udp或tcp的方式进行发送，所述原始记录数据包中记录有对应雷达天线扫描某一方位时获得的雷达回波信号幅度采样数据、采样时间、雷达方位编码、采样距离单元数以及每个采样单元对应的回波信号强度的数值。
5...
【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞明，汤国防，吴志杰，张寒雪，李明星，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十五研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。