一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方法。利用單極子交叉環(huán)天線兩個環(huán)天線通道的穩(wěn)定性和抗環(huán)境干擾性，根據(jù)少量AIS輔助信息和雷達接收的海洋回波一階峰譜點得到兩個環(huán)天線通道相對方向圖，然后利用多重信號分類算法，在只使用兩環(huán)天線相對方向圖的情況下進行船舶估角。本發(fā)明提供了探測角度范圍不大于180度情況下船舶方位角估計的優(yōu)化解決方案。與其它船舶方位角估計方法相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：改變了天線方向圖的相對形式，避免了單極子天線通道受環(huán)境影響發(fā)生的嚴重畸變；只需利用少量AIS輔助信息和一階海洋回波即可快速得出兩環(huán)天線通道相對方向圖；顯著提高了高頻雷達探測角度范圍不超過180度情況下的船舶測角精度。
【專利說明】
一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高頻雷達探測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達 船舶方位角估計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多國家已經(jīng)發(fā)展了高頻雷達系統(tǒng)來獲取海洋表面動力學(xué)參數(shù)或者實現(xiàn)船舶的 探測與跟蹤。高頻雷達通常采用線性調(diào)頻中斷連續(xù)波體質(zhì)，對這些雷達數(shù)據(jù)的利用使得全 天候、大范圍的海岸警備搜救、漁業(yè)管理、海況預(yù)報等更加精確和有效。一般來說，高頻雷達 探測范圍可達200km，覆蓋大部分經(jīng)濟專屬區(qū)，因而，這些雷達系統(tǒng)在海洋遙感領(lǐng)域扮演了 越來越重要的角色。
[0003] 早期的高頻雷達大都裝備了均勻直線天線陣來接收回波，這種天線陣列體積龐 大，不易維護，在海邊需要很大的場地來架設(shè)，而滿足要求的場地實際上很難找到。但是現(xiàn) 在，高頻雷達逐漸采用了緊湊天線，一個典型的代表就是裝備有單極子交叉環(huán)天線的C0DAR 公司SeaSonde系列雷達。單極子交叉環(huán)天線由三根天線組成:兩個相互正交的環(huán)天線和一 個垂直極化的全向參考天線。它的突出優(yōu)點是體積小而且易于安裝和維護?，F(xiàn)今單極子交 叉環(huán)天線通常使用多重信號分類算法(MUSIC算法)來估計目標的到達角(D0A)。這種算法本 身可以達到很高的分辨率，但是，實際應(yīng)用中雷達天線通道的不一致性和天線實際方向圖 的畸變會引入大量估角誤差。在地形開闊且少有人煙的海邊測量海洋表面動力學(xué)參數(shù)時， 通常認為天線方向圖的畸變是微小的，它所帶來方位測量誤差可以接受。但是一系列實驗 證明，實際方向圖的畸變會嚴重影響船舶目標角度測量精度，其誤差可以達到幾十度甚至 上百度，這種誤差對于船舶狀態(tài)估計和航跡跟蹤是不能接受的。因此，如何減小方位角估計 誤差是一個亟待解決的問題。
[0004] 解決這個問題目前的方式有兩種：
[0005] -是，首先通過某些方法校準雷達天線各通道數(shù)據(jù)，其次借助某些手段測量實際 天線方向圖，最后代入MUSIC算法中估算方位角。單極子交叉環(huán)天線各通道的相位通常較為 穩(wěn)定也易于測量，因而相位校準較為簡單可靠，而現(xiàn)有的幅度較準方法效果都不太理想。傳 統(tǒng)測量實際天線方向圖的方法通?；ㄙM較大，不易實施，而且一旦天線設(shè)備發(fā)生位移則又 需要重新測量。況且測量設(shè)備和處理方法還會引入一定誤差。
[0006] 二是，將雷達天線通道的不一致性和實際天線方向圖作為一個整體測量出來，對 雷達數(shù)據(jù)不做任何處理，直接代入MUSIC算法中估算方位角。基于這種思想，中國專利 CN103837867A，名稱"一種利用AIS信息進行高頻雷達天線通道校正的方法"公布了一種借 助船舶輔助信息將雷達天線通道的不一致性和天線方向圖最為一個整體估算出來的方法。 這種方法利用海面船舶數(shù)量多、分布廣的特點，通過計算大量船舶在雷達接收通道不同方 位的響應(yīng)來整體計算雷達天線通道的不一致性和實際天線方向圖。但是該方法需要較長時 間來接受大量船舶信息，不能滿足實時性或準實時性的要求，而且因船舶分布角度范圍、密 集程度和地理環(huán)境的不同，其接受到的船舶AIS信號也被不同程度地限制，不能保證在全部 需要的角度范圍內(nèi)得到實際方向圖。中國專利CN102707270A，名稱"高頻地波雷達相對天線 方向圖自動估計方法"給出了一種通過軟件遞推算法來整體估計雷達天線通道的不一致性 和天線方向圖的方法，這種方法對于方向圖收斂程度較小的方位上可能會引入大量誤差或 估角結(jié)果聚集現(xiàn)象，其可靠性需進一步驗證。
[0007] 以上兩個專利所公布的方法中"天線方向圖"指的都是相對單極子通道的方向圖。 在長期多次的實際實驗中發(fā)現(xiàn)，兩個環(huán)通道一般非常穩(wěn)定，除非有巨大阻礙和干擾物出現(xiàn)， 一般畸變幅度非常小，單極子通道更容易受外界環(huán)境影響而發(fā)生畸變，且畸變幅度較大，跳 變明顯，因而這種相對方向圖通常也會隨之發(fā)生劇烈跳變。這種跳變不僅嚴重影響基于相 對方向圖的通道校準結(jié)果，還不同程度地影響基于相對方向圖的估角結(jié)果。
[0008] 中國專利CN104659491A，名稱"一種用于HF/VHF雷達的微型接收天線及方位角估 計方法"公布了一種新的兩環(huán)/三交叉環(huán)天線和基于這種天線的方位角估計方法，這種方法 利用了兩環(huán)通道的穩(wěn)定性，通過對兩環(huán)通道雷達數(shù)據(jù)的處理減小或消除天線方向圖畸變所 帶來的負面影響。但是其天線系統(tǒng)與單極子交叉環(huán)天線有所不同，數(shù)據(jù)處理方式也不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對現(xiàn)有方法中存在的問題，本發(fā)明提出了一種新的基于單極子交叉環(huán)天線的高 頻雷達船舶目標方位角估計方法。本方法完全舍棄了單極子通道，從而避免了單極子通道 的負面影響，而且可以在很短的時間內(nèi)只利用數(shù)場雷達數(shù)據(jù)和少量的AIS信息即可得到全 部角度范圍內(nèi)需要的實際相對方向圖。在探測范圍不超過180度的情況下，本方法極大地提 高了船舶估角準確性。以下給出了詳細實施過程和部分結(jié)果。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案包括獲取兩環(huán)天線通道方向圖和船舶目標方位角估計，利用單 極子交叉環(huán)天線兩個環(huán)天線通道的穩(wěn)定性和抗環(huán)境干擾性，通過少量AIS輔助信息或雷達 接收到的海洋回波一階峰譜點得到兩個環(huán)天線通道相對方向圖，然后利用多重信號分類算 法，在只使用兩環(huán)天線相對方向圖的情況下進行船舶估角；
[0011] 具體包括以下步驟：
[0012] 步驟1、取一段時間（例如2小時）內(nèi)的雷達回波數(shù)據(jù)，經(jīng)過兩次fft運算得到雷達回 波距離多普勒譜(RD譜），提取RD譜上足夠多的大于信噪比閾值的海洋回波一階峰譜點，根 據(jù)這些譜點在兩個環(huán)天線通道的相位分布來獲取兩個環(huán)天線通道的相對相位差。
[0013]步驟2、將步驟1時間段內(nèi)AIS提供的船舶位置和速度信息轉(zhuǎn)化為雷達距離元和多 普勒元(RD坐標），然后搜尋雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點，若連續(xù)3場數(shù) 據(jù)都有對應(yīng)的高峰值點，則判斷為目標譜點，由AIS提供的角度信息賦予該目標譜點角度。
[0014] 步驟3、取出所有目標譜點在兩個環(huán)通道RD譜上的幅度值，根據(jù)譜點已擁有的角度 計算得到兩環(huán)天線通道的相對幅度比。
[0015] 步驟4、根據(jù)步驟1和步驟3得到的相位差和幅度比，調(diào)整天線理想方向圖，最后得 到實際兩環(huán)天線相對方向圖。
[0016] 步驟5、利用兩環(huán)天線相對方向圖，采用多重信號分類算法一MUSIC算法對船舶目 標譜點進行方位角估計。
[0017] 步驟1中所述大于信噪比閾值的一階峰譜點，其絕大部分都是單到達角，計算并統(tǒng) 計這些譜點在兩環(huán)通道中的相位差分布，取偏差小于相位閾值的譜點，計算其相位差均值 或中值即為兩環(huán)天線通道相對相位差;將環(huán)1通道相位減去環(huán)2通道相位得到的相位差表示 為識1.2。
[0018] 步驟2中所述將AIS提供的船舶位置和速度信息轉(zhuǎn)化為雷達距離元和多普勒元一 RD坐標，其實現(xiàn)方法為:根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度和船舶經(jīng)煒度計算兩者距離，除以雷 達距離分辨率，得到譜點在RD譜上距離元坐標;根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度和船舶經(jīng)煒 度計算兩者方位角，再根據(jù)船舶對地速度，求得船舶徑向速度，除以雷達速度分辨率，得到 譜點在RD譜上多普勒元坐標。
[0019] 步驟2中所述搜尋雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點，并由AIS提供 的角度信息賦予該目標譜點角度，其實現(xiàn)方法為:雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的 高峰值點，需大于信噪比閾值，如果連續(xù)3場數(shù)據(jù)中該高峰值點的RD坐標和信噪比緩慢連續(xù) 變化或幾乎不變，則認為是該RD坐標對應(yīng)的船舶目標譜點，直接對該目標譜點賦予該船舶 的角度信息。
[0020] 步驟3的具體實現(xiàn)方法為:第i個譜點在兩環(huán)通道RD譜上的幅度表示為AuOihAu (0i)，則環(huán)1通道幅度除以環(huán)2通道幅度所得到的幅度比通過下式計算得到
，其中N為譜點個數(shù)，％為天線法向，9i為步驟2中賦予 該譜點的角度。
[0021 ]步驟4的具體實現(xiàn)方法為:按下式調(diào)整兩環(huán)天線理想方向圖：
[0022] ax {0) = cos(0 -t n / 4 + ^a)
[0023] a2 {0) =-a{2-s\n(6 + 7i! A + (p{))- e l'}h-
[0024] 其中，％為天線法向，0表示方位角。最后按下式計算得到實際兩環(huán)天線相對方向 圖： L0026J 其中|| ||為取模運算。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果：
[0028] 改變了天線方向圖的相對形式，避免了單極子天線通道受環(huán)境影響發(fā)生的嚴重畸 變；只需利用少量AIS輔助信息或一階海洋回波譜點即可快速得出兩環(huán)天線通道相對方向 圖；極大提高了高頻雷達探測角度范圍不超過180度情況下的船舶測角精度。
[0029]需要注意的是，本發(fā)明之方法在探測角度范圍不大于180度時效果顯著，當角度范 圍大于180度時會出現(xiàn)估角模糊。但是受制于地形的遮擋，一般雷達探測范圍均達不到180 度，因此本方法實用性較強。
【附圖說明】
[0030] 圖1是高頻雷達回波距離多普勒譜圖。
[0031] 圖2是理想單極子交叉環(huán)天線兩環(huán)通道方向圖。
[0032] 圖3a是用本發(fā)明方法快速得到的實際兩環(huán)天線相對方向圖。
[0033] 圖3b是用本發(fā)明方法較長時間得到的實際兩環(huán)天線相對方向圖。
[0034] 圖3c是用本發(fā)明方法得到的實際兩環(huán)天線相位差圖。
[0035] 圖4是用本發(fā)明方法對船舶方位角估計的誤差分布圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0037]高頻雷達的發(fā)射波形通常采用線性調(diào)頻波，對于采用了緊湊天線的高頻雷達而 言，由于發(fā)射和接收天線相距很近，為了避免直達波造成的接收通道阻塞，通常采用線性調(diào) 頻中斷連續(xù)波。對于這種雷達波形的解調(diào)方式是兩次fft變換。通過兩次fft變換運算可以 實現(xiàn)距離信息和多普勒即速度信息的解調(diào)。嚴格來說，這種方式不能實現(xiàn)嚴格的距離和多 普勒區(qū)分，但是對于海流和海面船舶等運動速度相對較低的目標而言可以實現(xiàn)較高精度的 測量。
[0038]圖1顯示了一場雷達數(shù)據(jù)兩次fft運算后得到的距離多普勒譜(RD譜），圖中可以清 楚的看到海洋回波一階峰和疑似目標譜點。
[0039] 雖然雷達接收天線兩環(huán)通道的設(shè)計指標和制造過程是完全一致的，但是由于傳輸 線纜和電子器件存在一定的不一致性，通道間存在相位差異和幅度差異。通常對于兩環(huán)天 線通道而言，這種差異十分穩(wěn)定。幾乎不會隨著角度發(fā)生變化。
[0040] 譜點的方位角估計采用多重信號分類算法(MUSIC算法），該方法需要確知天線的 方向圖，使用過程中采用相對方向圖即可。本方法所述的相對方向圖指的是按下式表示的 相對方向圖：
[0042]其中，0表示方位角，|| ||為取模運算。
[0043] -般而言，大部分海洋回波一階峰譜點和幾乎全部的目標譜點都是是單到達角 的。因此本發(fā)明計算兩環(huán)天線的相位差采用了如步驟1所述的方式。
[0044] 步驟1、取一段時間（例如2小時）內(nèi)的雷達回波數(shù)據(jù)，經(jīng)過兩次fft運算得到雷達回 波距離多普勒譜(RD譜），提取RD譜上足夠多的大于信噪比閾值的海洋回波一階峰譜點，根 據(jù)這些譜點在兩個環(huán)天線通道的相位分布來獲取兩個環(huán)天線通道的相對相位差。
[0045] 步驟1中取大于信噪比閾值的一階峰譜點，計算并統(tǒng)計這些譜點在兩環(huán)通道中的 相位差分布，取偏差小于相位閾值的譜點，計算其相位差均值或中值即為兩環(huán)天線通道相 對相位差。將環(huán)1通道相位減去環(huán)2通道相位得到的相位差表示為奶2。
[0046] 理想情況下單極子交叉環(huán)天線兩個換通道的方向圖可表示為 [?>妙+ ；1/4 + %),8丨11(0 + ；1/4 + %]，其中約是安裝天線時設(shè)定的法向。圖2顯示了該理想方 向圖。如何實現(xiàn)兩環(huán)天線通道幅度的校準是一個難點。本發(fā)明采用如步驟2和3的方法來實 現(xiàn)幅度較準。
[0047]步驟2、將步驟1時間段內(nèi)AIS提供的船舶位置和速度信息轉(zhuǎn)化為雷達距離元和多 普勒元(RD坐標），然后搜尋雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點，若連續(xù)3場數(shù) 據(jù)都有對應(yīng)的高峰值點，則判斷為目標譜點，由AIS提供的角度信息賦予該目標譜點角度。 [0048]步驟2的具體實現(xiàn)方法為:根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度和船舶經(jīng)煒度計算兩者 距離，除以雷達距離分辨率，得到譜點在RD譜上距離元坐標;根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度 和船舶經(jīng)煒度計算兩者方位角，再根據(jù)船舶對地速度，求得船舶徑向速度，除以雷達速度分 辨率，得到譜點在RD譜上多普勒元坐標。雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點， 需大于信噪比閾值，如果連續(xù)3場數(shù)據(jù)中該高峰值點的RD坐標和信噪比緩慢連續(xù)變化或幾 乎不變，則可認為是該RD坐標對應(yīng)的船舶目標譜點，直接對該目標譜點賦予該船舶的角度 fg息。
[0049] 步驟3、取出所有目標譜點在兩個環(huán)通道RD譜上的幅度值，根據(jù)譜點在步驟2中獲 得的角度計算得到兩環(huán)天線通道的相對幅度比。
[0050] 步驟3的具體實現(xiàn)方法為:第i個譜點在兩環(huán)通道RD譜上的幅度表示為AiKeihAis (0 i )，則環(huán)1通道幅度除以環(huán)2通道幅度所得到的幅度比表示為，其中 ，其中N為譜點個數(shù)，供)為天線法向，9i為步驟2中賦予 該譜點的角度。
[0051] 如前所述，由于兩環(huán)通道通常非常穩(wěn)定，通常只會發(fā)生整體性的相位移動和全局 性的幅度擴大或縮小，因而，本方法不需要長時間大量的雷達數(shù)據(jù)和AIS信息來獲知每個角 度上的相位和幅度差異，只需要少量而足夠的信息即可得到全局性的相位和幅度差異，理 論上，只需要一場雷達數(shù)據(jù)即可。全局性的相對方向圖采用如步驟4所述的方式，在得到實 際相對方向圖后即可開始方位角估計。
[0052] 步驟4、根據(jù)步驟1和步驟3得到的相位差和幅度比，調(diào)整天線理想方向圖，最后得 到實際兩環(huán)天線相對方向圖。
[0053]步驟4的具體實現(xiàn)方法為:步驟4的具體實現(xiàn)方法為:按下式調(diào)整兩環(huán)天線 ￡/, {0) = cos(0 + n! 4 + ii%,)
[0054] 理想方向圖： 」 （6〇 = ar ? sm(沒 + 疋 / 4 + 仍)）_ (?:約2
[0055] 其中，％為天線法向，0表示方位角；最后按下式計算得到實際兩環(huán)天線相對方向 圖：
[0057]其中|| ||為取模運算。
[0058]最后利用多重信號分類算法(MUSIC算法)對待估角譜點進行方位角估計。
[0059] MUSIC算法估角的步驟為：
[0060]步驟1、兩環(huán)接收到的信號表示為
[0061] x(t)=a(9)s(t)+n(t)
[0062] x(t) = a(9)ar(9)s(t)+ni(t) = a(9)sr(t)+n(t)
[0063] 其中
[0064] a(0)為步驟4中得到的
[0067]對X(t)的空間協(xié)方差矩陣進行最大似然估計
[0069] 其中 X=[X(1)，…，X(L)]為天線陣列接收信號矩陣，X(t) = [X1(t)，x2(t)]T，t = l， 2, "_L為采樣時間序列號，采樣間隔為T，對應(yīng)時間為tT，L為快拍數(shù)，[]H表示共輒轉(zhuǎn)置運 算。
[0070] 步驟2、對上述最大似然估計&進行特征值分解，得到 T-1 IJ p A A A A .A. 八 A." 10071J ^ = UsEsUs +UnEnUn
[0072]其中，大的特征值對應(yīng)的特征向量即為信號子空間[>s，小的特征值對應(yīng)的 特征向量為噪聲子空間得到噪聲子空間^
[0073] 步驟3、計算MUSIC譜，得
[0075] 搜索譜峰對應(yīng)的回波到達角，即為目標譜點方位角。
[0076] ^ arg(7 max Pxn SH.
[0077]圖3a和圖3b分別顯示了使用本方法在只利用50場數(shù)據(jù)(所需時間115分鐘）和數(shù)天 共642場數(shù)據(jù)得到的實際兩環(huán)天線方向圖，圖3c顯示了一階峰譜點相位差分布圖，其中環(huán)1 與環(huán)2的幅度比為1.41，相位差為0.12JI rad。
[0078]本方法于2015年11月15日至18日期間對福建東山某海域測得的2000多艘(次)船 舶進行方位角估計，其角估計誤差分布如圖4所示。誤差均方差為4.2度，若定義估角誤差小 于10度為成功估角，則估角成功概率為91.1 %。
【主權(quán)項】
1. 一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方法，其特征在于： 利用單極子交叉環(huán)天線兩個環(huán)天線通道的穩(wěn)定性和抗環(huán)境干擾性，通過少量AIS輔助 信息或雷達接收到的海洋回波一階峰譜點得到兩個環(huán)天線通道相對方向圖，然后利用多重 信號分類算法，在只使用兩環(huán)天線相對方向圖的情況下進行船舶估角； 具體包括以下步驟： 步驟1、取一個時間段內(nèi)的雷達回波數(shù)據(jù)，經(jīng)過兩次fft運算得到雷達回波距離多普勒 譜一RD譜，提取RD譜上足夠多的大于信噪比閾值的海洋回波一階峰譜點，根據(jù)這些譜點在 兩個環(huán)天線通道的相位分布來獲取兩個環(huán)天線通道的相對相位差； 步驟2、將步驟1時間段內(nèi)AIS提供的船舶位置和速度信息轉(zhuǎn)化為雷達距離元和多普勒 元一RD坐標，然后搜尋雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點，若連續(xù) 3場數(shù)據(jù)都 有對應(yīng)的高峰值點，則判斷為目標譜點，由AIS提供的角度信息賦予該目標譜點角度； 步驟3、取出所有目標譜點在兩個環(huán)通道RD譜上的幅度值，根據(jù)譜點在步驟2中獲得的 角度計算兩環(huán)天線通道的相對幅度比； 步驟4、根據(jù)步驟1和步驟3得到的相位差和幅度比，調(diào)整天線理想方向圖，最后得到實 際兩環(huán)天線相對方向圖； 步驟5、利用兩環(huán)天線相對方向圖，采用多重信號分類算法一MUSIC算法對船舶目標譜 點進行方位角估計。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方 法，其特征在于： 步驟1中所述大于信噪比閾值的一階峰譜點，其絕大部分都是單到達角，計算并統(tǒng)計這 些譜點在兩環(huán)通道中的相位差分布，取偏差小于相位閾值的譜點，計算其相位差均值或中 值即為兩環(huán)天線通道相對相位差；將環(huán)1通道相位減去環(huán)2通道相位得到的相位差表示為3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方 法，其特征在于： 步驟2中所述將AIS提供的船舶位置和速度信息轉(zhuǎn)化為雷達距離元和多普勒元一 RD坐 標，其實現(xiàn)方法為:根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度和船舶經(jīng)煒度計算兩者距離，除以雷達距 離分辨率，得到譜點在RD譜上距離元坐標;根據(jù)雷達接收天線地理經(jīng)煒度和船舶經(jīng)煒度計 算兩者方位角，再根據(jù)船舶對地速度，求得船舶徑向速度，除以雷達速度分辨率，得到譜點 在RD譜上多普勒元坐標。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方 法，其特征在于： 步驟2中所述搜尋雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰值點，并由AIS提供的角 度信息賦予該目標譜點角度，其實現(xiàn)方法為:雷達兩環(huán)通道RD譜中每個RD坐標附近的高峰 值點，需大于信噪比閾值，如果連續(xù)3場數(shù)據(jù)中該高峰值點的RD坐標和信噪比緩慢連續(xù)變化 或幾乎不變，則認為是該RD坐標對應(yīng)的船舶目標譜點，直接對該目標譜點賦予該船舶的角 度信息。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方 法，其特征在于： 步驟3的具體實現(xiàn)方法為:第i個譜點在兩環(huán)通道RD譜上的幅度表示為^(ΘΟ,ΑΜΘΟ， 則環(huán)1通道幅度除以環(huán)2通道幅度所得到的幅度比通過右式計算得到：其中Ν為譜點個數(shù)，錢)為天線法向，為步驟2中賦予該譜點的角度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單極子交叉環(huán)天線的高頻雷達船舶方位角估計方 法，其特征在于： 步驟4的具體實現(xiàn)方法為:按下式調(diào)整兩環(huán)天線理想方向圖：其中，科為天線法向，Θ表示方位角;最后按下式計算得到實際兩環(huán)天線相對方向圖：其中II II為取模運算。
【文檔編號】G01S13/88GK105929377SQ201610321186
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】文必洋, 盧博, 田應(yīng)偉, 王若琨
【申請人】武漢大學(xué)