Sum为初步求得的回波能量和，WinLen为波束覆盖范围经采样量化后的点数。
[0018]所述步骤(3)中检测回波分布的范围的计算公式如下:
回波分布的范围=
[PreEchoCenter-6 X WinLen PreEchoCenter+6 X WinLen]；
其中，PreEchoCenter为初步求得的回波有效范围中心位置，WinLen为波束覆盖范围经采样量化后的点数。
[0019]所述步骤(4)中检测回波分布的开始中心位置DetectCenter的计算方法如下:
a)以初步求得的回波有效范围中心位置PreEchoCenter为中心，在以波束覆盖范围经采样量化后的点数WinLen为宽度的小窗内求回波最大值；
b)回波最大值的索引位置为检测回波分布的开始中心位置DetectCenter。
[0020]所述步骤(5)中回波分布的起始位置DetectStart的计算方法为:以检测回波分布的开始中心位置DetectCenter为中心，向近距离移动，当回波出现连续8个未过门限信号后退出，并记录当前位置为回波分布的起始位置DetectStart。
[0021]所述步骤(6)回波分布的结束位置DetectEnd的计算方法为:以检测回波分布的开始中心位置DetectCenter为中心，向远距离移动，当回波出现连续8个未过门限信号后退出，并记录当前位置为回波分布的结束位置DetectEnd。
[0022]所述步骤(7)中高度值的计算方法如下:
a)计算高度值对应索引号HighlndexHighlndex = (DetectStart+DetectEnd)/2.0-ffinLen/2 ；
其中，DetectStart为回波分布的起始位置，DetectEnd为回波分布的结束位置；
b)计算高度值
高度值=采样起始距离+HighIndexX距离采样单元大小；
其中，采样起始距离为开窗的起始距离，距离采样单元为雷达采样率对应的距离单元长度。
[0023]图2给出的是山海关地区的测高数据分析结果，本发明较常规的重心偏离法(0C0G)误差均值从10.6591米提高到-0.3012米，均方根误差从41.3402提高到14.9751，
雷达高度值测量精度高明显提高。
[0024]综上所述，本发明解决了高山地、雷达宽波束条件下，引起的回波前沿变缓、分布展宽，能量分布与平坦模型的不同问题；通过采用回波能量分布的范围代替回波幅度来估计矩形的前沿，进而得到雷达高度，雷达高度值测量精度高。
【主权项】
1.一种宽雷达波束下高山地测高方法，该方法包括下列顺序的步骤: (1)假设在理想平坦条件下，初步求得回波能量PreEchoSum及回波有效范围中心位置PreEchoCenter ； (2)计算检测回波分布的门限EchoSwitch； (3)计算检测回波分布的范围； (4)计算检测回波分布的开始中心位置DetectCenter； (5)求回波分布的起始位置DetectStart； (6)求回波分布的结束位置DetectEnd； (7)计算高度值。2.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(1)中回波能量PreEchoSum及回波有效范围中心位置PreEchoCenter的计算方法如下: a)根据雷达惯导高度和波束宽度计算覆盖范围窗经采样量化后的点数WinLen:WinLen = 2 X (ceil (0.5 X High_insX (cos(beamwidth)-1)/Runit)) 其中，High_ins为惯导输入的雷达高度，beamwidth为波束宽度，Runit为雷达采样率对应距离单元长度； b)以WinLen为窗宽在整个距离线上滑动，计算窗内能量和，获得窗内能量和序列； c)窗内能量和序列的最大值为初步求得的回波能量和PreEchoSum，窗内能量和序列最大值位置的索引为初步求得的回波有效范围中心位置PreEchoCenter。3.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(2)中检测回波分布的门限EchoSwitch的计算公式如下: 检测回波分布的门限 EchoSwitch = (PreEchoSum / WinLen) X0.4 ； 其中，PreEchoSum为初步求得的回波能量和，WinLen为波束覆盖范围经采样量化后的点数。4.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(3)中检测回波分布的范围的计算公式如下: 回波分布的范围= [PreEchoCenter - 6 XWinLen PreEchoCenter +6 XWinLen]； 其中，PreEchoCenter为初步求得的回波有效范围中心位置，WinLen为波束覆盖范围经采样量化后的点数。5.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(4)中检测回波分布的开始中心位置DetectCenter的计算方法如下: a)以初步求得的回波有效范围中心位置PreEchoCenter为中心，在以波束覆盖范围经采样量化后的点数WinLen为宽度的小窗内求回波最大值； b)回波最大值的索引位置为检测回波分布的开始中心位置DetectCenter。6.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(5)中回波分布的起始位置DetectStart的计算方法为:以检测回波分布的开始中心位置DetectCenter为中心，向近距离移动，当回波出现连续8个未过门限信号后退出，并记录当前位置为回波分布的起始位置DetectStart。7.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(6)回波分布的结束位置DetectEnd的计算方法为:以检测回波分布的开始中心位置DetectCenter为中心，向远距离移动，当回波出现连续8个未过门限信号后退出，并记录当前位置为回波分布的结束位置DetectEnd。8.根据权利要求1所述的宽雷达波束下高山地测高方法，其特征在于:所述步骤(7)中高度值的计算方法如下: a)计算高度值对应索引号HighlndexHighlndex = (DetectStart + DetectEnd)/2.0_ WinLen/2 ； 其中，DetectStart为回波分布的起始位置，DetectEnd为回波分布的结束位置； b)计算高度值 高度值=采样起始距离+ HighlndexX距离采样单元大小； 其中，采样起始距离为开窗的起始距离，距离采样单元为雷达采样率对应的距离单元长度。
【专利摘要】本发明涉及一种宽雷达波束下高山地测高方法，该方法包括：假设在理想平坦条件下，初步求得回波能量PreEchoSum及回波有效范围中心位置PreEchoCenter；计算检测回波分布的门限EchoSwitch；计算检测回波分布的范围；计算检测回波分布的开始中心位置DetectCenter；求回波分布的起始位置DetectStart；求回波分布的结束位置DetectEnd；计算高度值。本发明解决了高山地、雷达宽波束条件下，引起的回波前沿变缓、分布展宽，能量分布与平坦模型的不同问题；通过采用回波能量分布的范围代替回波幅度来估计矩形的前沿，进而得到雷达高度，雷达高度值测量精度高。
【IPC分类】G01S13/88
【公开号】CN105353369
【申请号】CN201510680184
【发明人】孙晓晖, 孙晓舟, 姚虹, 雍延梅
【申请人】中国电子科技集团公司第三十八研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月20日