1.一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:
S1,對機載雷達的原始回波信號的和通道數(shù)據(jù)、差通道數(shù)據(jù)分別進行距離向的脈沖壓縮和距離走動校正處理,得到脈沖壓縮和距離走動校正后的和通道數(shù)據(jù)、差通道數(shù)據(jù);
S2,根據(jù)實際的雷達系統(tǒng)參數(shù)對和、差通道的天線方向圖進行建模,得到理想情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K;
S3,將微波暗室實測得到的和通道數(shù)據(jù)SΣ以及微波暗室實測得到差通道數(shù)據(jù)SΔ進行和、差測角,得到實際情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K';
S4,根據(jù)實際的和、差測角曲線K'與理想的和、差測角曲線K,利用最小二乘準則計算出相位誤差
S5,根據(jù)相位誤差求出最小二乘相位補償因子令實際情況下的和、差通道的測角曲線乘以相位補償因子得到相位誤差補償后在天線波束寬度內的改進測角曲線
S6,對和通道數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進行單元恒虛警檢測,檢測出目標,利用相位補償因子對檢測后的和通道目標數(shù)據(jù)以及與和通道目標數(shù)據(jù)相對應的差通道目標數(shù)據(jù)進行相位補償,然后利用S5中改進的測角曲線K”對檢測后的和通道目標數(shù)據(jù)以及與和通道目標數(shù)據(jù)相對應的差通道目標數(shù)據(jù)進行和、差測角,求出目標相對于波束中心的角度偏移量;
S7,依據(jù)S6中的角度偏移量以及目標當時所在的波束中心角,求出目標在空間的真實幾何位置,實現(xiàn)對檢測到的所有點目標的精確定位。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,
步驟S2中,所述理想情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K,其表達式為:
其中,j是虛數(shù)單位,θi表示天線波束在第i個波束指向的波束中心角,D表示天線孔徑長度,λ為天線波長,δθ為相對于波束中心的角度偏移量。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,
步驟S3中,所述實際情況下的和、差測角曲線在天線波束寬度內的測角曲線K',其表達式為:
其中,其中A1和A2分別表示通道1和通道2的幅度誤差,和表示通道1和通道2的相位誤差,和分別表示由于通道失配所引起的和通道信號與差通道信號,θi是S2中所指的第i個波束指向的波束中心角,j是虛數(shù)單位。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,
步驟S4中,所述實際的天線方向圖與理想的天線方向圖的相位誤差角采用最小二乘準則求得,并且滿足如下約束關系式,
5.根據(jù)權利要求3所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,步驟S5中,所述對實際測角曲線進行補償,得到在天線波束寬度內的改進測角曲線K”,即
其中
D表示天線孔徑長度,λ為天線波長,j是虛數(shù)單位。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,步驟S6,設檢測出的目標所在的和、差通道數(shù)據(jù)分別為TΣ,l(m,n)與TΔ,l(m,n),其中m表示第m個距離單元,m為(1、2、3、…、m、…、M),n表示第n個脈沖單元,n為(1、2、3、…、n、…N),l表示第l個目標,l為(1、2、3、…、l、…、L),對恒虛警檢測到的第l個目標乘以相位補償因子進行相位補償,然后采用改進的測角曲線K”對恒虛警檢測到的目標進行和、差測角,得到第l個目標相對于第i個波束中心角θi的偏離量δθl。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,所述第l個點目標在m個距離單元第n個脈沖,其相對于主波束的角度偏離量為δθl,δθl采用下式求解:
D表示天線孔徑長度,λ為天線波長,atan(·)表示求反正切值,imag(·)表示求虛部運算,其中θi表示第i個波束中心。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,所述的S7,具體為該點目標在空間的真實位置θl=θi+δθl,其中θi表示第i個波束中心,θl是表示目標l點的位置。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種基于天線方向圖信息的地面運動目標定位方法,其特征在于,所述S7還包括:對S6中檢測到的L個點目標采用改進的測角曲線K”進行測角,求得點目標在空間的真實位置θl=θi+δθl,直至第i個波束內的所有L個目標處理完畢,i為(1、2、3、…、i、…、I),對I個波束內的所有目標進行目標的檢測與定位,直至所有的波束處理完畢。