天基雷达海面探测波位优化方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术涉及一种天基雷达海面探测波位优化方法、设备及存储介质，天基雷达海面探测波位优化方法包括：确定目标区域，并对目标区域进行波位排布；利用海岸线数据库，进行波位分类，提取跨海岸线波位并完成筛选；对筛选后的跨海岸线波位进行陆海分割；对完成陆海分割后的跨海岸线波位再次筛选，得到需优化设计的跨海岸线波位；将需优化设计的跨海岸线波位进行平移，再次进行陆海分割，并以分割前后海洋面积交集最小值确定最优解；进行对海探测。本发明专利技术，能够消除陆地杂波对海面目标探测的影响，使得雷达录取的回波易于进行陆海分离，提高天基雷达对海探测数据有效性。基雷达对海探测数据有效性。基雷达对海探测数据有效性。

【技术实现步骤摘要】
天基雷达海面探测波位优化方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及天基雷达海面探测
，尤其涉及一种天基雷达海面探测波位优化方法系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]天基雷达对海探测时，天基雷达发射电磁波，经海面及海面目标反射后，由天基雷达接收，并通过信号处理实现对海面目标的检测。
[0003]天基雷达在陆海交界区域探测时，同一雷达回波中可能既包含海面、海面目标的回波，也可能包含陆地的回波。然而，陆地回波较强，会产生成片或离散的强杂波，导致雷达回波杂波谱特性与海面回波差异很大，进而影响雷达对海面目标的检测，甚至淹没海面目标，导致无法检测。
[0004]由于陆地回波会造成海面目标检测性能下降，因此通常需要将陆地和海洋在雷达回波中分离。常用的方法有基于先验信息的陆海分离方法、基于图像特征差异的陆海分离方法等，它们均是从处理角度进行陆海分离。其中，基于先验信息的陆海分离方法可以利用海岸线数据库实现陆海分离；基于图像特征差异的陆海分离方法利用海面和陆地的回波差异进行陆海分离。(参考文献：面向海面目标检测的陆海分离和海面分区算法研究、面向海上目标的海陆分离方法研究)
[0005]当回波中海面、陆地回波位于不同距离门时，可采用上述陆海分离方法进行陆海分离，然而当海面、陆地处于相同距离门时，通过上述陆海分离方法难以进行陆海分离；另外，现有陆海分离算法不可避免会造成部分海域因为与陆地处于同一距离门而被截掉，还可能会造成海面目标漏检。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种的天基雷达海面探测波位优化方法、设备及存储介质，消除陆地杂波对海面目标探测的影响，使得雷达录取的回波易于进行陆海分离，提高天基雷达对海探测数据有效性。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种天基雷达海面探测波位优化方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1、确定目标区域，并对目标区域进行波位排布；
[0009]步骤S2、利用海岸线数据库，进行波位分类，提取跨海岸线波位并完成筛选；
[0010]步骤S3、对筛选后的跨海岸线波位进行陆海分割；
[0011]步骤S4、对完成陆海分割后的跨海岸线波位再次筛选，得到需优化设计的跨海岸线波位；
[0012]步骤S5、将需优化设计的跨海岸线波位进行平移，利用步骤S3的方法再次完成陆海分割，并以分割前后海洋面积交集最小值确定最优解；
[0013]步骤S6、进行对海探测。
[0014]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S1中，利用基于正弦空间的方法对目标区域进行波位排布，波位为椭圆形，
[0015]其中，沿椭圆长轴或短轴的方向称为距离向，与距离向垂直的另一方向称为方位向，相同距离不同方位的点构成的线称为距离门，相同方位不同距离的点构成的线称为方位门。
[0016]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S2中，具体包括：
[0017]步骤S21、海岸线数据库，分析目标区域的波位类型，将波位分为三种类型：只覆盖海洋的波位、只覆盖陆地的波位和既覆盖海洋又覆盖陆地的波位；
[0018]步骤S22、将只覆盖海洋的波位标记为1，将只覆盖陆地的波位标记为
‑
1，将既覆盖海洋又覆盖陆地的波位记为跨海岸线波位，标记为0；
[0019]步骤S23、选择海洋覆盖占比足够大的跨海岸线波位，剔除海洋覆盖占比太小的跨海岸线波位。
[0020]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S23中，具体包括：
[0021]步骤S231、计算跨海岸线波位中海洋的面积占总波位面积的比例P，公式如下：
[0022][0023]其中，S
total
为海岸线波位面积，S
sea
为波位覆盖的海洋面积；
[0024]步骤S232、将跨海岸线波位中海洋的面积占总波位面积的比例P与第一预设阈值T1对比；
[0025]步骤S233、若P＜T1，将该跨海岸线波位剔除跨海岸线波位，并标记为
‑
1；
[0026]步骤S234、若P≥T1，则执行步骤S3。
[0027]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S3中，具体包括：
[0028]步骤S31、对任一跨海岸线波位，遍历该波位的每一个距离门，检测距离门中是否存在陆地；
[0029]步骤S32、若存在陆地，则将整个距离门剔除，并以临界距离门所在线为陆海分割线，
[0030]其中，陆海分割线上方的区域为剔除的区域，陆海分割线下方的区域为保留的区域。
[0031]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S4中，具体包括：
[0032]步骤S41、计算陆海分割后的海洋面积占陆海分割前海洋面积比例P2，公式如下：
[0033][0034]其中，S
sea
为陆海分割前覆盖的海洋面积，S
sea2
为陆海分割后覆盖的海洋面积；
[0035]步骤S42、将陆海分割后的海洋面积占陆海分割前海洋面积比例P2与第二预设阈值T2对比；
[0036]步骤S43、若P2≥T2，认为该波位陆海分割前后覆盖海洋面积变化较小，则剔除该跨海岸线波位；
[0037]步骤S44、若P2＜T2，认为该波位陆海分割前后覆盖海洋面积变化较大，为需优化设计的跨海岸线波位，将该跨海岸线波位标记为00；
[0038]步骤S45、重复执行步骤S41至S44，遍历所有跨海岸线波位完成筛选。
[0039]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S5中，具体包括：
[0040]步骤S51、将第i个标记为00的波位陆海分割前覆盖的海洋区域标记为S
i
，其中，i＝1,2,3,4
…
NN；
[0041]步骤S52、将第i个标记为00的波位在方位向偏移x，距离向偏移y，形成新的波位，记为波位BW
i
，
[0042]x＝n
·
step
x
[0043]y＝m
·
step
y
[0044]其中，step
x
和step
y
分别为雷达系统在方位向和在距离向对波位能调整的最小步进长度，由雷达系统决定，n和m表示整数，满足如下关系
[0045][0046][0047]其中a表示波位对应的椭圆长半轴，b为波位对应的椭圆短半轴，||表示取绝对值；
[0048]步骤S53、利用所述步骤S3中陆海分割方法对波位BW
i
进行陆海分割；
[0049]步骤S54、计算第i个标记为00的波位陆海分割前覆盖的海洋区域S
i
与陆海分割后波位BW
i
覆盖的海洋区域S
i2
之间的交集面积Mix
mni
，公式如下：
[0050]Mix
mni
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、确定目标区域，并对目标区域进行波位排布；步骤S2、利用海岸线数据库，进行波位分类，提取跨海岸线波位并完成筛选；步骤S3、对筛选后的跨海岸线波位进行陆海分割；步骤S4、对完成陆海分割后的跨海岸线波位再次筛选，得到需优化设计的跨海岸线波位；步骤S5、将需优化设计的跨海岸线波位进行平移，利用步骤S3的方法再次完成陆海分割，并以分割前后海洋面积交集最小值确定最优解；步骤S6、进行对海探测。2.根据权利要求1所述的天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用基于正弦空间的方法对目标区域进行波位排布，波位为椭圆形，其中，沿椭圆长轴或短轴的方向称为距离向，与距离向垂直的另一方向称为方位向，相同距离不同方位的点构成的线称为距离门，相同方位不同距离的点构成的线称为方位门。3.根据权利要求1所述的天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，在所述步骤S2中，具体包括：步骤S21、海岸线数据库，分析目标区域的波位类型，将波位分为三种类型：只覆盖海洋的波位、只覆盖陆地的波位和既覆盖海洋又覆盖陆地的波位；步骤S22、将只覆盖海洋的波位标记为1，将只覆盖陆地的波位标记为
‑
1，将既覆盖海洋又覆盖陆地的波位记为跨海岸线波位，标记为0；步骤S23、选择海洋覆盖占比足够大的跨海岸线波位，剔除海洋覆盖占比太小的跨海岸线波位。4.根据权利要求3所述的天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，在所述步骤S23中，具体包括：步骤S231、计算跨海岸线波位中海洋的面积占总波位面积的比例P，公式如下：其中，S
total
为海岸线波位面积，S
sea
为波位覆盖的海洋面积；步骤S232、将跨海岸线波位中海洋的面积占总波位面积的比例P与第一预设阈值T1对比；步骤S233、若P＜T1，将该跨海岸线波位剔除跨海岸线波位，并标记为
‑
1；步骤S234、若P≥T1，则执行步骤S3。5.根据权利要求1所述的天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，在所述步骤S3中，具体包括：步骤S31、对任一跨海岸线波位，遍历该波位的每一个距离门，检测距离门中是否存在陆地；步骤S32、若存在陆地，则将整个距离门剔除，并以临界距离门所在线为陆海分割线，其中，陆海分割线上方的区域为剔除的区域，陆海分割线下方的区域为保留的区域。6.根据权利要求2所述的天基雷达海面探测波位优化方法，其特征在于，在所述步骤S4中，具体包括：
步骤S41、计算陆海分割后的海洋面积占陆海分割前海洋面积比例P2，公式如下：其中，S
sea
为陆海分割前覆盖的海洋面积，S
sea2
为陆海分割后覆盖的海洋面积；步骤S42、将陆海分割后的海洋面积占陆海分割前海洋面积比例P2与第二预设阈值T2对比；步骤S43、若P2≥T2，认为该波位陆海分割前后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬红，刘爱芳，徐一凡，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：