一种船载地波雷达目标左右模糊消除方法

技术领域

本发明涉及船载地波雷达目标测向领域，尤其涉及一种船载地波雷达目标左右模糊消除方法。

背景技术

高频地波雷达，利用3～30MHz高频频段垂直极化电磁波沿海面绕射传播的特性，可实现对海上船只目标的大范围、超视距连续跟踪探测。相对于岸基地波雷达，船载地波雷达可充分利用船载平台机动灵活的特点，不受岸基场地的限制，扩展其探测区域，提高地波雷达的应用范围。相对于通常只接收天线阵一侧的海面回波信号的岸基地波雷达，船载地波雷达的船载平台由于位于空阔的海上，雷达接收天线阵不仅能接收期望的正向右侧探测区域(假设天线阵安装在船舷右侧)的船只目标信号，而且也能够接收到非期望的船舷左侧海域的反向目标信号。对于船载地波雷达，将期望探测的右侧区域的目标称为“正向目标”，则船舷左侧区域的船只目标为“反向目标”。由于左侧反向目标信号到达接收天线的导向矢量会被雷达自动识别为来自期望探测区域信号的导向矢量，使得雷达对该信号测量的方位角位于期望探测区的范围，正、反向目标混淆，无法区分正、反向目标，进而出现目标左右模糊的现象，影响了目标的检测结果和后续的跟踪性能。因此，为提高船载地波雷达目标的探测性能，必须发展船载地波雷达目标左右模糊消除方法。

目前，地波雷达目标探测研究中，很少有涉及目标左右模糊消除问题；如岸基雷达类似船载雷达能够接收阵列两侧的目标信号，仅靠岸基地波雷达也难以解决。近年来已有船载地波雷达目标探测相关研究，但大都集中在目标检测方法研究方面，船载地波雷达目标方位估计是默认作为右侧正向目标对待，还未有考虑船载地波雷达目标左右模糊消除问题，目前也尚未见到船载地波雷达目标左右模糊分析与消除方法的研究。本发明结合船载地波雷达的特点，发挥船载平台可以改变航行状态的优势，利用平台不同艏向的目标检测结果，提出了一种适合于船载地波雷达的船只目标左右模糊消除方法，提高对目标的检测性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种利用船载地波雷达平台艏向变化前后的目标测向结果来区分位于船载平台左、右侧船只目标的方法，以提高目标检测性能。

(二)技术方案

本发明包含以下步骤：

(1)设定艏向1为

获取

(2)根据重点关注区域，确定船载平台艏向调整方向和角度，平台艏向由

艏向调整包括调整的方向和调整角度的确定，其中，艏向方向的调整是根据在

艏向调整方向

而艏向

获取

(3)基于艏向调整前、后目标关联的同一目标确定。

根据艏向调整过程中的距离-多普勒图中面区域与艏向调整前后目标点迹结果的关系来确定艏向调整前后的目标是否为同一个。

面区域检测结果来自频域数据x3

且Point2(j)也满足：

则说明这两个点迹同时位于面区域Q中，因此他们是同一个目标。其中，Point1(i).V和Point1(i).R分别为

(4)基于同一目标方位角差值与平台艏向角度差的正反向目标区分。

基于(3)得到的每一个同一目标的关联结果，通过

/>

其中，k为第k个目标，

(5)基于正反向目标识别结果的目标点迹数据更正。

更新

其中，Point.a、Point.lon、Point.lat、Point.R为

(三)有益效果

本发明的优点体现在：

本发明提供一种船载地波雷达目标左右模糊消除方法，该方法利用实时获取的雷达点迹数据、频域数据和姿态信息，首先基于平台姿态信息中的不同艏向进行目标关联；然后对关联成功的目标进行不同艏向的方位角估计；最后根据船载平台不同艏向的艏向角差值和目标方位角差值之间的关系，确定正、反向目标，完成目标左右模糊现象的消除。

附图说明

图1为本发明的基本流程示意图。

图2为不同艏向的目标关联示意图。

图3为基于艏向角差值、方位角差值的正反向目标区分。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：

参照图1，本发明的具体实施步骤为：

(1)设定艏向1为

获取

点迹数据Point1，包括目标方位角、径向距离、径向速度、经度、经度等信息，并且第k个点迹表示为Point1(k)；平台P的姿态数据包括艏向

(2)根据重点关注区域，确定船载平台艏向调整方向和角度，平台艏向由

艏向方向的调整：根据重点关注区域Area在

艏向调整方向

艏向角度的调整：艏向

获取

(3)基于艏向调整前、后的目标关联的同一目标确定。

根据艏向调整过程中的距离-多普勒图中面区域与艏向调整前后的目标点迹结果的关系来确定艏向调整前后的目标是否为同一个。

要判别

将

且Point2(j)也满足：

则说明这两个点迹同时位于面区域Q中，因此他们是一个目标。其中，Point1(i).V和Point1(i).R分别为

(4)基于同一目标方位角差值与平台艏向角度差的正反向目标区分。

基于(3)得到的每一个同一目标的关联结果，通过

其中，k为第k个目标，

(5)基于正反向目标识别结果的目标点迹数据更正。

更新

其中，Point.a、Point.lon、Point.lat、Point.R分别为

选取不同重点关注区域，重复进行步骤(2)(3)(4)(5)，直至覆盖全部探测区域。由此完成船载地波雷达正、反向目标的区分，消除目标出现的左右模糊现象，并且对点迹数据中反向目标的信息进行了更正，提高点迹数据准确性。

本发明的创新之处体现在以下方面：

本发明充分考虑船载平台机动变化对目标测向产生的影响，并根据平台艏向变化会对目标方位角估计产生影响的特点，利用船载平台不同艏向时刻的艏向角差值和方位角差值的关系，实现对正、反向目标的区分，完成了目标左右模糊现象的消除。