任意幾何配置的機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種任意幾何配置的機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法。為克服現(xiàn)有機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波建模中幾何配置單一的問(wèn)題，本發(fā)明的方法具體采用坐標(biāo)變換，首先利用地面等距離和非標(biāo)準(zhǔn)橢圓求解出其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓，然后獲得標(biāo)準(zhǔn)橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)，最后再通過(guò)坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)和平移變換求出非標(biāo)準(zhǔn)橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)，有效解決了在實(shí)際應(yīng)用中接收站和發(fā)射站幾何配置的任意性導(dǎo)致多普勒表達(dá)式中方位角和俯仰角難以求解的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意幾何配置機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模。
【專利說(shuō)明】任意幾何配置的機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波抑制與空時(shí)自適應(yīng)處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)載雙基地雷達(dá)由于收發(fā)分置而有著很多突出的優(yōu)點(diǎn)，使其得到快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，并成為當(dāng)今雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，它能獲取目標(biāo)的非后向散射信息，具有作用距離遠(yuǎn)、抗低空突防、隱蔽性和抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。由于機(jī)載雙基地雷達(dá)接收站不含大功率器件，其功耗低、體積小、重量輕，便于多種類型的飛機(jī)攜帶，造價(jià)較低?？傊?，機(jī)載雙基地雷達(dá)作為一種空間對(duì)地觀測(cè)的新手段，在民用和軍用領(lǐng)域都有著廣闊的發(fā)展空間。
[0003]對(duì)于機(jī)載雙基地雷達(dá)系統(tǒng)，同一距離門(mén)內(nèi)的回波是到接收站及發(fā)射站距離和相等的散射點(diǎn)上的回波，在某一時(shí)刻，空間中所有到接收站和發(fā)射站距離和相等的點(diǎn)的集合構(gòu)成一個(gè)橢球面。由于接收站和發(fā)射站的飛行高度以及位置的任意性，實(shí)際的橢球面是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)橢球，因而該橢球面與地面的交線為一非標(biāo)準(zhǔn)橢圓(即橢圓的幾何中心不在坐標(biāo)原點(diǎn)或者橢圓的對(duì)稱軸不是坐標(biāo)軸)，從而導(dǎo)致地面等距離和橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)難以求解。在文獻(xiàn)“Comparison between monostatic and bistatic antenna configuration for STAP,IEEE Trans Aero and Elect Sys, AES-36,596-608, April2000” 中，建立了接收站和發(fā)射站航跡呈直線、平行、垂直和交叉4類場(chǎng)景的幾何模型，但該模型要求接收站在地面上的投影點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，并針對(duì)接收站在X軸方向運(yùn)動(dòng)；在文獻(xiàn)“雙基地機(jī)載預(yù)警雷達(dá)空時(shí)二維雜波建模及雜波特性分析，電子學(xué)報(bào)，2001，29 (12):1940?1943”中，建立了接收站和發(fā)射站沿同一航向的幾何模型，但此模型只適用于接收站和發(fā)射站等高度的幾何配置。上述模型只針對(duì)幾類特殊的機(jī)載雙基地雷達(dá)幾何配置，不能應(yīng)用于在任意幾何配置下建立精確的雜波模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】存在的缺陷，研究設(shè)計(jì)一種在任意幾何配置下機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法，解決現(xiàn)有機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波建模方法幾何配置單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中機(jī)載雙基地雷達(dá)幾何配置任意性的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的解決方案是采用坐標(biāo)變換，利用地面等距離和非標(biāo)準(zhǔn)橢圓解出其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓，然后獲得標(biāo)準(zhǔn)橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)，最后對(duì)此坐標(biāo)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移變換便可得到非標(biāo)準(zhǔn)橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)，該方法有效解決了在實(shí)際應(yīng)用中接收站和發(fā)射站幾何配置的任意性導(dǎo)致多普勒表達(dá)式中方位角和俯仰角難以求解的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意幾何配置機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模。
[0006]為了方便描述本發(fā)明的內(nèi)容，首先對(duì)以下術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解釋:
[0007]術(shù)語(yǔ)1:基線
[0008]基線是指機(jī)載雙基地雷達(dá)中接收站和發(fā)射站的連線在地面上的投影。[0009]術(shù)語(yǔ)2:地面等距離和
[0010]等距離和是指地面到接收站和發(fā)射站距離之和相等的點(diǎn)。
[0011]術(shù)語(yǔ)3:標(biāo)準(zhǔn)橢圓
[0012]在直角坐標(biāo)系中，標(biāo)準(zhǔn)橢圓指的是橢圓的幾何中心為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸的橢圓。
[0013]術(shù)語(yǔ)4:任意幾何配置
[0014]任意幾何配置是指機(jī)載雙基地雷達(dá)中接收站和發(fā)射站的位置以及飛行方向的任意性。
[0015]本發(fā)明提出了一種任意幾何配置機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法，具體包括步驟:
[0016]步驟一:機(jī)載雙基地雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)初始化，
[0017]發(fā)射站的位置記為(xT, yT, ζτ),其中，xT、yT、zT分別為發(fā)射站的X軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)及z軸坐標(biāo)；接收站的位置記為(xK, yE, zE),其中，xE> yE> zE分別為接收站的X軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)及z軸坐標(biāo)；發(fā)射站和接收站的速度分別記為Vt和Vk,發(fā)射站和接收站的飛行方向與基線的夾角分別為\和Sk，某一固定時(shí)刻地面等距離和橢圓上參考點(diǎn)坐標(biāo)記為(x，y)；
[0018]步驟二:計(jì)算地面等距離和非標(biāo)準(zhǔn)橢圓的方程，
[0019]根據(jù)橢球的定義，到接收站和發(fā)射站距離和相等的橢球面為:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種任意幾何配置機(jī)載雙基地雷達(dá)雜波模型建模方法，具體包括步驟: 步驟一:機(jī)載雙基地雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)初始化， 發(fā)射站的位置記為(XT, yT, Ζτ),其中，Xt> yT、Zt分別為發(fā)射站的X軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)及Z軸坐標(biāo)；接收站的位置記為(XK, yE, Ze),其中，Xe> yE> Ze分別為接收站的X軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)及z軸坐標(biāo)；發(fā)射站和接收站的速度分別記為Vt和VK，發(fā)射站和接收站的飛行方向與基線的夾角分別為\和Sk，某一固定時(shí)刻地面等距離和橢圓上參考點(diǎn)坐標(biāo)記為(x，y)；步驟二:計(jì)算地面等距離和非標(biāo)準(zhǔn)橢圓的方程， 根據(jù)橢球的定義，到接收站和發(fā)射站距離和相等的橢球面為:

【文檔編號(hào)】G01S7/41GK103487790SQ201310435788
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】武俊杰, 李中余, 馬麟, 孫稚超, 黃鈺林, 楊建宇 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)