一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法技术

技术编号:41437600 阅读:27 留言:0更新日期:2024-05-28 20:31
本发明专利技术公开了一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,根据指标要求建立等化波束优化目标上下限约束曲线;根据指标要求设计泰勒加权和扫描相位加权的幅相结果,并根据幅相结果生成初始粒子群;根据阵面特征建立评价函数;通过阵面各通道幅相计算阵面辐射波束,并根据辐射波束与优化目标的匹配程度对粒子群体进行评分,选出群体中最佳粒子,将预置粒子群置为历代最佳粒子;将全部粒子群参与迭代,不断使用评价函数对新生成的粒子群体进行评分,并不断择选出群体最佳粒子和历代最佳粒子;重复迭代运动过程,直至达到指定的迭代次数或群体最佳粒子完全满足优化目标曲线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线与微波技术,特别是一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法


技术介绍

1、在气象雷达领域,雷达体制已逐渐从传统机扫雷达向相控阵雷达过度,相控阵雷达可增加气象探测的范围,增强信号抗干扰能力,灵活波束指向;还可无惯性地快速扫描,可将全空域扫描时间控制在一分钟之内,对快速变化的天气过程,如龙卷、冰雹、风切变等具有极佳的监测能力。这使得相控阵体制的雷达在气象领域广受青睐。

2、然而,根据气象雷达方程:

3、

4、式中:pr为接收回波功率;pt为峰值功率;g为天线增益;λ为雷达波长;h为脉冲长度;r为雷达与探测目标的距离;θ为水平波束宽度;φ为垂直波束宽度;|k|2为介电常数项;z为气象目标的雷达反射率因子。

5、可见,气象探测对雷达波束的波束宽度敏感,在扫描过程中,需保持雷达波束的绝对稳定,减少修正过程和探测误差。而相控阵雷达其波束宽度、波束增益均会随着扫描角度的改变而改变,这对于其在气象探测领域的应用造成了一定的限制。

6、申请号为201711226971.8的专利申请了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤一中优化目标上限曲线规定了波束的上限轮廓,优化目标下限曲线规定了波束的下限轮廓,波束宽度也由优化目标上下限曲线规定;优化目标上下限约束曲线约束波束宽度,还约束副瓣,使优化目标在保证波束宽度不变的情况下达到高副瓣抑制。

3.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤二中每个预置粒子都是指标要求的泰勒加权幅度分布和扫描相位加权的相位分布的集合;粒...

【技术特征摘要】

1.一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤一中优化目标上限曲线规定了波束的上限轮廓,优化目标下限曲线规定了波束的下限轮廓,波束宽度也由优化目标上下限曲线规定;优化目标上下限约束曲线约束波束宽度,还约束副瓣,使优化目标在保证波束宽度不变的情况下达到高副瓣抑制。

3.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤二中每个预置粒子都是指标要求的泰勒加权幅度分布和扫描相位加权的相位分布的集合;粒子群体数量n由算法需要的精度和速度来设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤三中上下限曲线h和l以及辐射波束p的计算点数相同,并且与空域角度一一映射。

5.根据权利要求1所述的一种基于预置粒子群算法的相控阵气象雷达波束等化方法,其特征在于所述步骤五中的迭代运动,其特征在于:vr=k3v-;其中k...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨磊张乔孙磊王真于大群官林海刘新安
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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