專利名稱：一種基于三維射線追蹤算法的目標(biāo)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種基于三維射線追蹤算法的目標(biāo)定位方法，屬于短波探測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在短波探測的應(yīng)用中，由于受到電離層電子密度分布的隨機(jī)變化的影響，使得電波的反射高度和軌跡也隨之變化，因此目前在目標(biāo)定位中沒有比較有效的算法。利用射線追蹤技術(shù)來計(jì)算目標(biāo)位置，只要利用的模型能夠最大程度的貼近實(shí)際， 便可以與實(shí)際情況吻合到一個(gè)比較精確的程度。射線追蹤技術(shù)，是指在高頻的情況下，將電磁波近似為射線，根據(jù)射線傳播所在的環(huán)境條件，對(duì)電磁波軌跡進(jìn)行計(jì)算。因此利用這項(xiàng)技術(shù)就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)的所有射線。并且，根據(jù)射線軌跡我們可以計(jì)算每條射線的所有基本特性(如接收點(diǎn)場強(qiáng)、多徑時(shí)延、到達(dá)角等參量)，從中便可得出群路徑的精確解。通常在射線追蹤的應(yīng)用中采用的主要是準(zhǔn)拋物模型(QPS)，該模型介紹如下一般采用形式簡單的拋物曲線來近似該層內(nèi)電子濃度隨高度的變化的層稱之為拋物層，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1. 一種基于三維射線追蹤算法的目標(biāo)定位方法，其特征在于該方法具體步驟如下 步驟一根據(jù)國際參考電離層IRI模型構(gòu)建電離層電子濃度分布； 步驟二 根據(jù)步驟一中得到的電離層電子濃度分布確定折射指數(shù)空間分布； 步驟三根據(jù)雷達(dá)接收信號(hào)參數(shù)對(duì)三維射線追蹤算法的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置； 這里接收到信號(hào)的參數(shù)是指信號(hào)頻率，信號(hào)方向即仰角和方位角以及信號(hào)的時(shí)延； 步驟四根據(jù)步驟三中的設(shè)置進(jìn)行三維射線追蹤計(jì)算，也即求解球坐標(biāo)系(r、θ 下的射線方程，得到射線群路徑值與地理位置的關(guān)系； 在球坐標(biāo)系中，射線方程寫成分量的形式 ‘dr _ 1 dH /dkr ~c dH /δω θ 1 BHfdke dP' ~ rc
全文摘要
一種基于三維射線追蹤算法的目標(biāo)定位方法，它有六大步驟步驟一根據(jù)國際參考電離層模型構(gòu)建電離層電子濃度分布；步驟二確定折射指數(shù)空間分布；步驟三根據(jù)雷達(dá)接收信號(hào)參數(shù)對(duì)三維射線追蹤算法的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；步驟四根據(jù)步驟三中的設(shè)置進(jìn)行三維射線追蹤計(jì)算，得到射線群路徑值與地理位置的關(guān)系；步驟五對(duì)步驟四得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到時(shí)延與地理位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟六接收信號(hào)時(shí)延與步驟五中計(jì)算得到的時(shí)延進(jìn)行對(duì)比，得到接收信號(hào)時(shí)延對(duì)應(yīng)的地理位置，此即目標(biāo)位置。本發(fā)明采用國際參考電離層(IRI)模型構(gòu)建傳播環(huán)境，利用三維射線追蹤技術(shù)對(duì)電波傳播進(jìn)行仿真，得到更加符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)，能夠?qū)Χ滩ㄌ綔y的應(yīng)用進(jìn)行指導(dǎo)。
文檔編號(hào)G01S13/06GK102540177SQ201210002159
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者于文璐, 曹晉, 王剛, 閻照文 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)