一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置，涉及雷达技术领域，解决了低空目标探测雷达布设于不同地点后，无法保证雷达在工作时的目标探测精度的问题。该方法包括：获取无人机在飞行过程中的飞行航迹的目标测量点迹结果；获取所述雷达根据所述无人机反射的回波信号进行目标检测处理得到的目标检测点迹结果，根据所述目标测量点迹结果和所述目标检测点迹结果，确定目标检测点；根据所述目标检测点，确定所述雷达的定标参数，所述定标参数包括：幅相校正系数、方位角偏差、俯仰角偏差以及距离偏差。本发明专利技术的方案实现了获取的定标参数达到最优，提高雷达在工作时的目标探测精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置。

技术介绍

[0002]低空目标探测雷达针对无人机等具有飞行高度低，飞行速度慢，目标尺寸小特点的
″
低慢小
″
目标可实现有效探测，可实时获取该类目标的位置、速度等信息并具备跟踪能力，是防止非法低空飞行行为，守护低空安全的有力工具。
[0003]低空目标探测雷达在对低空目标进行探测时，对获取目标位置的精度有较高的要求，这需要对雷达系统参数进行定标处理，并将获取的定标参数用于雷达系统工作时的信号处理中。
[0004]常见的系统定标方案多采用系统内定标的方法，该方法在雷达系统内部构成内定标环路，获取内定标参数，并在雷达系统集成完毕后保持内定标参数不变。然而，低空目标探测雷达在应用中存在变换多个地点工作的情况。在低空目标探测雷达布设于不同地点的时候，雷达天线阵面的安装方向与角度存在一定的偏差，连接雷达天线与射频之间电缆的更换以及安装的差异会导致各接收通道的幅相特性差异，导致用于后续信号处理的雷达定标参数发生变化，无法保证雷达在工作时的目标探测精度。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种雷达系统的定标参数的获取方法及装置。可使获取的定标参数达到最优，提高雷达在工作时的目标探测精度。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种雷达系统的定标参数的获取方法，包括以下步骤：
[0008]获取无人机在飞行过程中的飞行航迹的目标测量点迹结果；
[0009]获取所述雷达根据所述无人机反射的回波信号进行目标检测处理得到的目标检测点迹结果；
[0010]根据所述目标测量点迹结果和所述目标检测点迹结果，确定目标检测点；
[0011]根据所述目标检测点，确定所述雷达的定标参数，所述定标参数包括：幅相校正系数、方位角偏差、俯仰角偏差以及距离偏差。
[0012]可选的，获取无人机在飞行过程中的飞行航迹的目标测量点迹结果，包括：
[0013]获取所述无人机飞行过程中飞行轨迹中每个采样点的位置信息；
[0014]根据所述采样点的位置信息和雷达的天线阵面中心的位置信息，计算各采样点与雷达之间的距离以及各采样点位置相对于雷达天线阵面法向方向的方位角和俯仰角，得到所述目标测量点迹结果。
[0015]可选的，获取所述雷达根据所述无人机反射的回波信号进行目标检测处理得到的目标检测点迹结果，包括：
[0016]获取所述雷达接收的4路所述无人机反射的回波信号，其中，1路回波信号对应所述雷达的1个天线阵面；
[0017]分别对4路所述无人机反射的回波信号使用幅相校正系数进行目标检测处理，得到4组目标检测点迹结果；
[0018]将所述4组目标检测点迹结果中均被检测出的目标检测点的距离信息D
j
，以及各通道幅值信息与相位信息作为所述目标检测点迹结果；
[0019]其中，j为目标检测点的序号，取值为1～N，N为目标检测点数量；
[0020]i为通道序号，i＝1，2，3，4，表示4路通道的序号，上角标(0)表示幅相信息及幅相校正系数的初值。
[0021]可选的，根据所述目标测量点迹结果和所述目标检测点迹结果，确定目标检测点，包括：
[0022]将所述目标测量点迹结果与所述目标检测点迹结果，通过所述无人机的飞行轨迹进行特征匹配，确定匹配后的多个目标检测点；匹配后的每个所述目标检测点的参数信息包含目标检测点从目标测量点迹结果中继承而来的距离信息D
j
、各通道幅值信息各通道相位信息以及通过从对应目标测量点迹结果匹配而来的GPS测量方位角与GPS测量俯仰角θ
j
。
[0023]可选的，根据所述目标检测点，确定所述雷达的定标参数，包括：
[0024]获得各通道中的目标检测点的距离偏差；
[0025]对各通道中的目标检测点的幅相系数进行校正处理，获取幅相校正系数结果和各个通道相位校正系数的拟合斜率；
[0026]根据目标检测点中距离信息为所有目标检测点的距离平均值处的目标检测点的幅相校正系数，对原回波信号进行目标检测处理，获得检测结果；
[0027]获取所述检测结果中的目标检测点的方位角偏差和俯仰角偏差；
[0028]判断所述相位校正系数的拟合斜率是否小于或等于一预设阈值，且各个目标检测点的方位角偏差与俯仰角偏差是否一致，且该方法的迭代次数是否使方位角偏差收敛至方位角阈值范围内以及使俯仰角偏差收敛至俯仰角阈值范围内，若以上判断结果有一项或多项为否，则根据更新后的参数重复本步骤进行迭代处理；若以上判断结果均为是，则停止本步骤的迭代处理，输出定标参数，所述定标参数包括：幅相校正系数、方位角偏差、俯仰角偏差以及距离偏差。
[0029]可选的，获得各通道中的目标检测点的距离偏差，包括：
[0030]将所述目标测量点迹结果与所述目标检测点迹结果，分别按照各自的距离坐标与时间坐标画出点迹的距离
‑
采样时间二维图；
[0031]将所述二维图上的点迹重合时，目标检测点迹沿距离轴平移的距离，确定为目标检测点的距离偏差。
[0032]可选的，对各通道中的目标检测点的幅相系数进行校正处理，获取幅相校正系数结果和各个通道相位校正系数的拟合斜率，包括：
[0033]通过以下公式：
[0034][0035][0036][0037]对各通道中的目标检测点的幅相系数进行校正处理，获取幅相校正系数结果二
[0038]其中，d
x
为方位向天线相位中心间距，d
z
为俯仰向天线相位中心间距，N为第k次迭代中各目标检测点计算的幅度校正系数，N为第k次迭代中各目标检测点计算的相位校正系数，为所述各目标检测点参数信息中的GPS测量方位角，θ
j
为俯仰角，λ为一预设常数，表示雷达工作波长；
[0039]将各个通道中根据目标检测点计算得到的所有相位校正系数结果以所述目标检测点参数信息中的距离Dj为自变量做一维相位解缠并线性拟合，得到拟合斜率作为获取的各个通道相位校正系数的拟合斜率。
[0040]可选的，根据目标检测点中距离信息为所有目标检测点的距离平均值处的目标检测点的幅相校正系数，对原回波信号进行目标检测处理，获得检测结果，包括：
[0041]选取所述各目标检测点参数信息中的距离信息D
j
为距离平均值处的点为选定目标检测点；
[0042]使用所述选定目标检测点的参数信息计算得到的幅相校正系数使用所述选定目标检测点的参数信息计算得到的幅相校正系数对4路原始回波数据进行目标检测处理，获得检测结果，所述检测结果为各个目标检测点经一次迭代后的参数信息，包含目标检测点的距离信息D
j
、各通道幅值信息各通道相位信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达系统的定标参数的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：获取无人机在飞行过程中的飞行航迹的目标测量点迹结果；获取所述雷达根据所述无人机反射的回波信号进行目标检测处理得到的目标检测点迹结果；根据所述目标测量点迹结果和所述目标检测点迹结果，确定目标检测点；根据所述目标检测点，确定所述雷达的定标参数，所述定标参数包括：幅相校正系数、方位角偏差、俯仰角偏差以及距离偏差。2.根据权利要求1所述的雷达系统的定标参数的获取方法，其特征在于，获取无人机在飞行过程中的飞行航迹的目标测量点迹结果，包括：获取所述无人机飞行过程中飞行轨迹中每个采样点的位置信息；根据所述采样点的位置信息和雷达的天线阵面中心的位置信息，计算各采样点与雷达之间的距离以及各采样点位置相对于雷达天线阵面法向方向的方位角和俯仰角，得到所述目标测量点迹结果。3.根据权利要求1所述的雷达系统的定标参数的获取方法，其特征在于，获取所述雷达根据所述无人机反射的回波信号进行目标检测处理得到的目标检测点迹结果，包括：获取所述雷达接收的4路所述无人机反射的回波信号，其中，1路回波信号对应所述雷达的1个天线阵面；分别对4路所述无人机反射的回波信号使用幅相校正系数进行目标检测处理，得到4组目标检测点迹结果；将所述4组目标检测点迹结果中均被检测出的目标检测点的距离信息D
j
，以及各通道幅值信息与相位信息作为所述目标检测点迹结果；其中，j为目标检测点的序号，取值为1～N，N为目标检测点数量；i为通道序号，i＝1，2，3，4，表示4路通道的序号，上角标(0)表示幅相信息及幅相校正系数的初值。4.根据权利要求1所述的雷达系统的定标参数的获取方法，其特征在于，根据所述目标测量点迹结果和所述目标检测点迹结果，确定目标检测点，包括：将所述目标测量点迹结果与所述目标检测点迹结果，通过所述无人机的飞行轨迹进行特征匹配，确定匹配后的多个目标检测点；匹配后的每个所述目标检测点的参数信息包含目标检测点从目标测量点迹结果中继承而来的距离信息D
j
、各通道幅值信息各通道相位信息以及通过从对应目标测量点迹结果匹配而来的GPS测量方位角与GPS测量俯仰角θ
j
。5.根据权利要求1所述的雷达系统的定标参数的获取方法，其特征在于，根据所述目标检测点，确定所述雷达的定标参数，包括：获得各通道中的目标检测点的距离偏差；对各通道中的目标检测点的幅相系数进行校正处理，获取幅相校正系数结果和各个通道相位校正系数的拟合斜率；
根据目标检测点中距离信息为所有目标检测点的距离平均值处的目标检测点的幅相校正系数，对原回波信号进行目标检测处理，获得检测结果；获取所述检测结果中的目标检测点的方位角偏差和俯仰角偏差；判断所述相位校正系数的拟合斜率是否小于或等于一预设阈值，且各个目标检测点的方位角偏差与俯仰角偏差是否一致，且该方法的迭代次数是否使方位角偏差收敛至方位角阈值范围内以及使俯仰角偏差收敛至俯仰角阈值范围内，若以上判断结果有一项或多项为否，则根据更新后的参数重复本步骤进行迭代处理；若以上判断结果均为是，则停止本步骤的迭代处理，输出定标参数，所述定标参数包括：幅相校正系...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀广宇，李毅之，董勇伟，景毅，
申请(专利权)人：中科宇达北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：