一种雷达导引头抑制地面闪烁干扰的方法与流程

本发明涉及雷达数据处理领域，具体涉及雷达导引头抑制地面干扰的实现方法。

背景技术：

雷达导引头检测地面目标时，由于地面背景的雷达回波幅度会起伏不定，会影响雷达导引头对真实目标的检测。图1为某雷达导引头对车辆的多次检测结果，目标位置距离雷达1140m，角度在4°，在11次捕捉试验中仅两次正确捕获。

在以往的检测过程中，雷达导引头对目标区域进行一次扫描和检测，当地面回波幅度超过检测门限时，就会被视为实际目标，并参与到目标选择中，这时导引头就有可能截获地面背景而不是真实目标，导致导弹攻击错误。为了克服地面背景干扰影响，过去主要是从信号处理角度利用恒虚警处理(cfar)技术抑制地面背景干扰，但是由于地面背景的复杂性(如地形起伏，植被分布等)会导致地面回波起伏很大，试验结果显示，由于过门限干扰回波的存在，如果利用常规cfar技术解决此类问题，必须把门限提的很高才能抑制此类干扰，由此导致雷达导引头的作用距离大大降低，难以满足使用要求。雷达导引头在波束扫描过程中在目标上驻留时间一般只有100毫秒左右，而地面背景的闪烁回波大值持续期间往往可以达到几十毫秒以上，利用常规cfar处理不可避免的会把这种闪烁回波误报成目标。通过对试验数据的观察，我们发现，这种地面背景干扰和真实目标引起的过门限还是存在一定差异：后者可以稳定过检测门限，前者往往不能稳定存在。

因此，我们设计一种抑制地面背景闪烁回波的方法，利用地面闪烁回波起伏不稳定的特点，对目标区域进行两次扫描检测结果进行相关计算，剔除闪烁回波，降低了闪烁回波对目标检测的影响。

技术实现要素：

要解决的技术问题

本发明解决的主要问题是地面闪烁回波导致雷达导引头误捕获目标的问题，针对地面闪烁回波幅度起伏不定，不能长时间稳定大于检测门限的特点，提出一种易于工程实现的抑制地面闪烁回波的方法。

技术方案

一种雷达导引头抑制地面闪烁干扰的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：雷达导引头自检正常，接收导弹指令正常；

步骤2：根据导弹指令，对目标区域进行第一次扫描检测，检测到的目标1、目标2和目标3，这里的目标1,2,3可能是真实目标引起回波，也可能是由于地面背景反射回波处理后被系统误认为目标回波；分别记录该三个目标的弹目距离、方位角、俯仰角、时间信息以及惯导数据，所述的惯导数据包括弹体偏航角、俯仰角、滚转角；

步骤3：利用步骤2中记录的目标信息，计算第一次检测到所有目标对应的空间坐标；

步骤4：根据导弹指令，对目标区域进行第二次扫描检测，检测到的目标4、目标5和目标6，记录检测到的所有目标的弹目距离、方位角、俯仰角、时间信息以及惯导数据，所述的惯导数据包括弹体偏航角、俯仰角、滚转角；

步骤5：利用步骤4中记录的目标信息，计算第二次检测到所有目标对应的空间坐标；

步骤6：选定第二次扫描检测结束时刻为t，利用导弹飞行速度、飞行时间将所有目标的弹目距离修正到t时刻；根据步骤3和步骤5计算所得目标的空间坐标，以及导弹提供的惯导速度、飞行时间，递推出目标在t时刻的空间坐标，然后结合导弹姿态信息计算出目标在t时刻弹体坐标系下对应的方位角和俯仰角；所述的飞行时间为目标检测时间与时间t的差值；

步骤7：第二次检测目标4～6与第一次检测目标1～3逐个进行比较，若同时满足：1)距离相差小于等于15米；2)方位角相差小于等于1.5度；3)俯仰角相差小于等于1.5度，则视为同一目标，参与目标选择；若不同时满足，则视为闪烁目标，剔除该目标，不参与目标选择。

有益效果

本发明提出的一种雷达导引头抑制地面闪烁干扰的方法，采用本发明对车辆目标进行多次检测试验，检测结果如图3所示，一共进行11次搜索捕捉试验，10次正确捕获目标。试验结果表明，采用本发明的方法可以有效提高空地导弹雷达导引头对地面背景闪烁干扰的抑制能力，大大提高导引头对真实目标的截获性能。

附图说明

图1雷达导引头对目标检测结果

图2雷达导引头抑制地面闪烁干扰方法流程图

图3实施本发明后检测结果

图4雷达导引头抑制地面闪烁干扰方法实例图

具体实施方式

对于雷达导引头抑制地面闪烁目标的方法如图2所示，具体如下：

雷达导引头开机进入搜索状态，对目标区域总共进行两次扫描检测，对两次结果进行相关计算，仅保留相关计算成功的回波信息。由于检测过程中导弹一直在飞行而且弹体存在姿态扰动，同一个目标两次检测得到的距离和角度信息有较大差别，不能直接进行相关计算，所以需要将所有目标的距离、角度需要修正到同一时刻相同基准(对弹体在两次检测期间姿态角运动进行补偿)下才能进行相关计算。第一次扫描检测时，记录检测到每个目标的信息，包括距离、方位角、俯仰角、系统时间、惯导数据等信息。根据每个目标对应的信息，计算该目标对应的空间坐标。然后进行第二次扫描检测，同样记录检测到目标的信息，包括距离、方位角、俯仰角、系统时间、弹体姿态等信息。根据每个目标对应的信息，计算该目标对应的空间坐标。选定第二次扫描检测结束时刻为t，利用目标对应的系统时间、飞行速度，可以将所有目标的距离推算到t时刻。根据已知目标的空间坐标、导弹提供的惯导速度以及目标对应的系统时间，可以推算出目标在t时刻的空间坐标，然后结合导弹姿态信息计算出目标在t时刻弹体坐标系下的方位角和俯仰角。所有目标的距离和角度经过上述推算后，可以进行相关计算。用第二次扫描所得目标与第一次扫描所得目标逐个进行比较，相关条件为：1)目标弹目距离相差小于等于15米；2)目标方位角相差小于等于2.0度；3)目标俯仰角相差小于等于2.0度。若同时满足上述条件则视为同一目标，保留该目标信息。若不同时满足上述条件，视为地面闪烁目标，剔除该目标信息。

现结合实施例对本发明作进一步描述，如图3所示：

1、雷达导引头自检正常，接收导弹指令正常；

2、根据导弹指令，对目标区域进行第一次扫描检测，检测到的目标1、目标2和目标3，这里的目标1,2,3可能是真实目标引起回波，也可能是由于地面背景反射回波处理后被系统误认为目标回波。分别记录该三个目标的弹目距离、方位角、俯仰角、时间信息以及惯导数据(包括弹体偏航角、俯仰角、滚转角)；

3、利用步骤2中记录的目标信息，计算第一次检测到所有目标对应的空间坐标(计算方法见国防工业出版社《火力控制原理》第3章第1节坐标系及其转换)。

4、根据导弹指令，对目标区域进行第二次扫描检测，检测到的目标4、目标5和目标6，记录检测到的所有目标的弹目距离、方位角、俯仰角、时间信息以及惯导数据(包括弹体偏航角、俯仰角、滚转角等信息)；

5、利用步骤4中记录的目标信息，计算第二次检测到所有目标对应的空间坐标(计算方法见国防工业出版社《火力控制原理》第3章第1节坐标系及其转换)。

6、选定第二次扫描检测结束时刻为t。利用导弹飞行速度、飞行时间(目标检测时间与时间t的差值)信息将所有目标的弹目距离修正到t时刻。根据步骤3和步骤5计算所得目标的空间坐标，以及导弹提供的惯导速度、飞行时间(目标检测时间与时间t的差值)，递推出目标在t时刻的空间坐标，然后结合导弹姿态信息计算出目标在t时刻弹体坐标系下对应的方位角和俯仰角(计算方法见国防工业出版社《火力控制原理》第3章第1节坐标系及其转换)。

7、第二次检测目标4～6与第一次检测目标1～3逐个进行比较，若同时满足1)距离相差小于等于15米；2)方位角相差小于等于1.5度；3)俯仰角相差小于等于1.5度，则视为同一目标，参与目标选择，目标4和目标5保留。若不同时满足，则视为闪烁目标，剔除该目标，不参与目标选择，剔除目标3和目标6。