一种目标回波仿真方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及雷达技术领域，尤其涉及一种目标回波仿真方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，雷达的性能在不断的提高，研制先进的雷达是各个国家国 防中最重要的任务之一。在研制雷达的过程中，需要通过多次实验来检测雷达的性能。传统 的方法是使用飞行器来做外场实验来提供雷达的测试数据，由于收发天线规模较大，使用 外场合作目标方式检验雷达性能成本较高且重复性交叉，因此高频雷达性能检验需要仿真 器。仿真器具有可重复性好、目标可任意添加等特点，这样有利于雷达的快速研制。雷达目 标仿真器就是为了满足雷达在研制过程中的调试以及测试的需求而产生的
[0003]雷达目标仿真器是雷达技术与数字模拟技术相结合的产物，是检验雷达性能的重 要雷达设备，它用来模拟仿真各种雷达目标信号及雷达环境。雷达目标仿真是通过向被测 试雷达提供大量空间假想目标及所处环境的模拟回波信号，来模仿战争情况下雷达可能处 于的各种各样的工作环境。
[0004] 而在当前雷达目标仿真中，使用的目标主要是人为假设的符合特定运动规律的目 标，缺乏真实性，仿真结果的准确性和可靠性较低。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种目标回波仿真方法和装置，以利用真实的飞行航线进行目 标回波仿真，以提高仿真结果的准确性和可靠性。
[0006] -方面，本发明实施例提供了一种目标回波仿真方法，包括：
[0007] 根据航线数据确定至少一个轨迹点的经炜度坐标；
[0008] 根据所述至少一个轨迹点的经炜度坐标和每个轨迹点对应的预设速度构造雷达 回波信号；
[0009] 根据所述雷达回波信号进行仿真，得到仿真飞行航线。
[0010] 另一方面，本发明实施例还提供了一种目标回波仿真装置，包括：
[0011] 经炜度坐标确定单元，用于根据航线数据确定至少一个轨迹点的经炜度坐标；
[0012] 雷达回波信号构造单元，用于根据所述至少一个轨迹点的经炜度坐标和每个轨迹 点对应的预设速度构造雷达回波信号；
[0013] 雷达回波信号仿真单元，用于根据所述雷达回波信号进行仿真，得到仿真飞行航 线。
[0014] 本发明实施例提供的技术方案，利用真实的航线信息，构造符合真实运动规律的 雷达回波信号，对回波信号进行仿真处理，得到仿真飞行航线。由于利用了真实的航线信息 进行目标回拨仿真，因此目标回波仿真更为接近现实，提高了仿真结果的准确性和可靠性， 为更准确的测试雷达设备提供依据。
【附图说明】
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1是本发明实施例一提供的一种目标回波仿真方法的流程示意图；
[0017] 图2是本发明实施例一提供的一种Google地球上航线及设定的雷达方位示意图；
[0018] 图3是本发明实施例一提供的线性调频信号的时域和频域图；
[0019] 图4是本发明实施例二提供的一种目标回波仿真方法的流程示意图；
[0020] 图5是本发明实施例三提供的一种目标回波仿真方法的流程示意图；
[0021] 图6是本发明实施例三提供的轨迹点的R-D图；
[0022]图7是本发明实施例三提供的轨迹点的距离-多普勒-幅度三维图；
[0023] 图8是本发明实施例三提供的入射角与幅度的坐标图；
[0024] 图9是本发明实施例三提供的真实飞行航线轨迹图；
[0025] 图10是本发明实施例三提供的真实飞行航线与仿真飞行航线对比图；
[0026] 图11是本发明实施例四提供的一种目标回波仿真装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附 图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一 部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例一
[0029] 图1是本发明实施例一提供的一种目标回波仿真方法的流程示意图。所述方法可 适用于对雷达回波进行构造和仿真的过程中，可由目标回波仿真装置来执行，所述装置可 由软件和/或硬件实现。参见图1，本实施例提供的目标回波仿真方法具体包括如下步骤：
[0030] S110、根据航线数据确定至少一个轨迹点的经炜度坐标。
[0031] 航线数据可以是从飞机真实飞行航线信息中提取的数据，一般包括飞机飞行时的 经炜度信息、时间信息以及速度信息等。
[0032] 航线的数据可以从航空相关的网站获取，也可以通过相关飞行的软件获取。参见 图2,图上显示的是从哈尔滨到杭州的真实飞行航线，可以从Google地球中获取包含有该航 线信息的kmz文件，并通过MATLAB编写出读写函数将kmz文件转化为地理经炜度坐标。经过 转化，得到1002组经炜度坐标。飞机在该航线的飞行总时间为3小时10分钟，即190分钟，得 到的每组经炜度坐标之间时间间隔是均匀的，为11.38秒。
[0033] S120、根据所述至少一个轨迹点的经炜度坐标和每个轨迹点对应的预设速度构造 雷达回波信号。
[0034] 雷达回波信号的构造与雷达的工作原理相关。
[0035] 1、高频雷达的基本工作原理如下：
[0036] 雷达以发射出去的电波经目标反射的回波的方式工作，回波信号的特性提供有关 目标的信息。通过测量电波传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。目标的方位通过 方向性天线(具有窄波束的天线）测量回波信号的到达角来确定。如果目标是运动的，多普 勒效应使接收的回波信号产生频移，使得雷达能推导出目标的轨迹或航迹，并能预测它将 来的运动方向。当雷达具有足够高的分辨力时，在结合原有目标数据库的基础上，能识别出 目标的尺寸和形状。
[0037] 雷达基本方程:设雷达发射功率为Pt，在自由空间中用各向均匀辐射天线发射时， 距雷达R远处任一点的功率密度式等于发射功率P t除以假想球的面积4JIR2，即
[0038]
(1-1)
[0039] 雷达天线增益为Gt时，距离雷达R处目标被照射的功率密度Si为
[0040]
(1
[0041 ]雷达截面积σ表示目标截获雷达功率，假设目标均匀地辐射，则在雷达处辐射回的 回波信号功率密度32为
[0042]
(1- 3)
[0043] 设天线有效接收面积为Ar，则雷达接收到回波功率Pr为
[0044] Pr = ArXS2 (1-4)
[0045] 当接收到的回波功率Pr = Smin时，达到雷达最大作用距离Rmax，即最大探测距离，超 过这个距离后，雷达就不能有效地检测到目标了，其中，S min为雷达自身所能接收最小信号 功率。
[0046]
(1-5)
[0047] 雷达方程的基本形式：
[0048]
(U)
[0049] 高频雷达用作目标探测的主要信号形式为线性调频信号。该信号频率随时间按线 性变化，线性调频信号的实时频率为
[0050] f = f〇+kt (1-7)
[0051 ]其中，f ο为载波频率，则发射信号为
[0052]
(1 81 2 η
[0053] 回波信号为发射信号经过m--时延后所得，故回波信号为 e
[0054]
0-9)
[0055] 2、脉冲压缩过程
[0