一种测距定位方法、系统及装置的制造方法_2

文档序号:9809214阅读:来源:国知局
于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0045]图1为本发明实施例提供的测距定位方法的实现原理图;
[0046]图2为本发明实施例提供的测距定位方法的具体实现流程图;
[0047]图3为本发明实施例提供的测距定位方法的系统架构图;
[0048]图4为本发明实施例提供的时延补偿单元和回波时差解析单元的实现示意图;
[0049]图5为本发明实施例提供的测距定位装置的实现示意图;
[0050]图6为本发明实施例提供的测距定位系统的实现示意图。
【具体实施方式】
[0051]为了解决现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题,本发明实施例提供了一种测距定位方案。该技术方案中,当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时,根据预先设置的第一巡回步进补偿时延,对直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号;再根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间,比照反射回波信号以及延时补偿后的直射波信号,计算出回波时差变量;将回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算,得到目标回波时差;根据目标回波时差,确定空间目标相距无源雷达站的距离,由于确定出的目标回波时差的解析区间相对较大,增大了无源雷达站的探测距离,避免了现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。
[0052]以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。
[0053]本发明实施例提供了一种测距定位方法,如图1所示,为该方法的实现原理图,具体包括下述步骤:
[0054]步骤11,当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时,根据预先设置的第一巡回步进补偿时延,对接收到的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号;
[0055]具体的,地面数字电视照射源发出数字电视信号之后,如果无源雷达站的探测范围内不存在空间目标,则一部分数字电视信号会直接到达无源雷达站,不存在被空间目标所反射的情况,因此无源雷达站只能接收到对应与该数字电视信号的直射波信号,而不会接收到对应与该数字电视信号的反射回波信号;如果无源雷达站的探测范围内出现了空间目标,则一部分数字电视信号会直接到达无源雷达站,而一部分数字电视信号会被空间目标反射而达到无源雷达站,因此无源雷达站不仅能接收到对应与该数字电视信号的直射波信号,还会接收到对应与该数字电视信号的反射回波信号。
[0056]因此,本发明实施例中,当无源雷达站能够接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时,说明空间目标已经进入无源雷达站的探测范围内,此时根据预先设置的第一巡回步进补偿时延,对接收到的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号。
[0057]而当空间目标未进入无源雷达站的探测范围时,无源雷达站是接收不到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的反射回波信号的,可选的,本发明实施例还可以包括:
[0058]当无源雷达站仅能接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号时,根据预先设置的巡回步进补偿时延,依次对无源雷达站接收的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号,直至该无源雷达站接收到对应于数字电视信号的反射回波信号为止;其中,巡回步进补偿时延是根据无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的,且按照预先设置的步进规律进行变化。
[0059]本发明实施例中的巡回步进补偿时延是一个循环变化的数值,其步进规律可以但不限于满足:预先设置步进值、巡回步进补偿时延最大值和巡回步进补偿时延最小值,使巡回步进补偿时延按照所述步进值由大到小再由小到大循环变化。
[0060]比如预先设置步进值为lOOus,巡回步进补偿时延最大值为4000us,巡回步进补偿时延最小值为lOOus,因此巡回步进补偿时延按照4000us、3900us、3800us......lOOus、
200us、300us......4000us 循环变化。
[0061]其中,步骤11中的第一巡回步进补偿时延按照实际情况可以按照下述两种情况确定:
[0062]第一种情况、无源雷达站第一次接收到反射回波信号:
[0063]将无源雷达站第一次接收到反射回波信号时所采用的巡回步进补偿时延确定为第一巡回步进补偿时延;
[0064]第二种情况、无源雷达站非第一次(比如第二次、第三次...第N次)接收到反射回波信号:
[0065]根据确定出的空间目标相对于无源雷达站的运动趋势,对上一次采用的巡回步进补偿时延进行更新,得到第一巡回步进补偿时延。
[0066]步骤12,无源雷达站根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间,比照接收到的反射回波信号和得到的延时补偿后的直射波信号,计算出回波时差变量。
[0067]步骤13,将计算出的回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算,得到目标回波时差。
[0068]步骤14,根据得到的目标回波时差,确定空间目标相距该无源雷达站的距离。
[0069]具体的,根据得到的目标回波时差以及地面数字电视照射源发出的数字电视信号的传输速度,确定出空间目标相距该无源雷达站的距离。
[0070]本发明实施例中,当无源雷达站接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号和反射回波信号时,根据预先设置的第一巡回步进补偿时延,对直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号;再根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间,比照反射回波信号以及延时补偿后的直射波信号,计算出回波时差变量;将回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算,得到目标回波时差;根据目标回波时差,确定空间目标相距无源雷达站的距离,由于确定出的目标回波时差的解析区间相对较大,增大了无源雷达站的探测距离,避免了现有技术中存在的由于回波时差解析区间小而导致无源雷达测距定位系统的探测距离受到限制的问题。
[0071]由于空间目标处于移动状态,因此针对空间目标的测距定位应该是一个连续的过程,如图2所示,为本发明实施例提供的测距定位方法的具体实现流程图,包括下述步骤:
[0072]步骤21,当无源雷达站仅能接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的直射波信号时,根据预先设置的巡回步进补偿时延,依次对无源雷达站接收的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号,直至该无源雷达站接收到对应于数字电视信号的反射回波信号为止;其中,巡回步进补偿时延是根据无源雷达站最远探测半径对应的时延区间而设置的,且按照预先设置的步进规律进行变化。
[0073]步骤22,当无源雷达站第一次接收到对应于地面数字电视照射源发出的数字电视信号的反射回波信号时,根据预先设置的第一巡回步进补偿时延,对接收到的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号;其中,第一巡回步进补偿时延为无源雷达站第一次接收到反射回波信号时所采用的巡回步进补偿时延;
[0074]步骤23,无源雷达站根据数字电视信号的帧结构和时延解析区间,比照接收到的反射回波信号和得到的延时补偿后的直射波信号,计算出回波时差变量。
[0075]步骤24,将计算出的回波时差变量和第一巡回步进补偿时延相加运算,得到目标回波时差。
[0076]步骤25,根据得到的目标回波时差,确定空间目标相距该无源雷达站的距离。
[0077]步骤26,根据确定出的上述距离,以及上一次确定出的空间目标相距无源雷达站的距离,确定空间目标相对于该无源雷达站的运动趋势;
[0078]步骤27,根据确定出的运动趋势,对第一巡回步进补偿时延进行更新,得到第二巡回步进补偿时延;
[0079]具体的,当判断出空间目标运动趋势为靠近无源雷达站时,则将第一巡回步进补偿时延更新为小于第一巡回步进补偿时延的第二巡回步进补偿时延;当判断出空间目标的运动趋势为远离无源雷达站时,将第一巡回步进补偿时延更新为大于第一巡回步进补偿时延的第二巡回步进补偿时延。
[0080]步骤28,利用第二巡回步进补偿时延对该无源雷达站再次接收到的直射波信号进行延时补偿,得到延时补偿后的直射波信号;
[0081]步骤29,根据该无源雷达站再次接收到的反射回波信号,以及该无源雷达站再次接收到反射回波信号时得到的延时补偿后的直射波信号,重新确定空间目标相距无源雷达站的距离。
[0082]为了更好的理解本发明实施例,以下结合具体的实施对本发明实施例的具体实施过程进行说明。
[0083]如图3所示,为本发明实施例提供的测距定位方法的系统架构图,包括地面数字电视基站(即地面数字电视照射源)和无源雷达站,无源雷达站包括:直射波天线、回波天线、回波时差解析单元、时延补偿单元和计算机处理单元。
[0084]时延补偿单元,用于通过直射波天线接收对应于地面数字电视基站发出的数字电视信号的直射波信号,并根据计算机处理单元的指令对直射波信号进行延时补偿
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