进动目标结构参数提取方法_3

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阵,同时构建与该参数矩阵同型的零矩阵作为第一累加矩阵;1η、1 12、φι参数矩阵中的每一 参数数组与第一累加矩阵中每一行对应;a为1ιι、1?2、φι参数矩阵中参数数组的数量;
[0092] 并且,将121、122、炳参数数组中的每一数组逐行排列,生成13*3的121、122、9 2参数矩 阵,同时构建与该参数矩阵同型的零矩阵作为第二累加矩阵;121、122、φ2参数矩阵中的每一 参数数组与第二累加矩阵中每一行对应;b为1 21、122、参数矩阵中参数数组的数量。
[0093] S235.将第一雷达获取的目标径向长度信息中的任一时间点、及1η、112、φ1:参数矩 阵中的每一参数数组代入公式6,得到对应于每一参数数组的a个运算结果;计算上述a个运 算结果与该时间点对应的目标径向长度的差值;将得到的对应于每一参数数组的a个差值 与第一阈值进行比较,标记差值小于第一阈值的参数数组,并在该参数数组对应的第一累 加矩阵的行加1;
[0094] 并且,将第二雷达获取的目标径向长度信息中的任一时间点、及121、122、φ2参数矩 阵中的每一参数数组代入公式7,得到对应于每一参数数组的b个运算结果;计算上述b个运 算结果与该时间点对应的目标径向长度的差值;将得到的对应于每一参数数组的b个差值 与第二阈值进行比较,标记差值小于第二阈值的参数数组,并在该参数数组对应的第二累 加矩阵的行加1。
[0095] S236.将第一雷达获取的目标径向长度信息中的P个时间点按照步骤S235依次执 行;选取第一累加矩阵中最大值所在行对应的参数数组作为第一雷达目标径向长度曲线的 参数;
[0096]并且,将第二雷达获取的目标径向长度信息中的Q个时间点按照步骤S235依次执 行;选取第二累加矩阵中最大值所在行对应的参数数组作为第二雷达目标径向长度曲线的 参数。
[0097] S3.利用第一雷达目标径向长度曲线、及第二雷达目标径向长度曲线计算目标进 动角、及第一雷达与第二雷达的进动轴视线角差值,所述进动轴视线角为雷达视线与目标 进动轴的夹角。
[0098] 在本发明优选实施例中,步骤S3具体包括:
[0099] S31.利用第一雷达目标径向长度曲线、第二雷达目标径向长度曲线及公式1计算 目标进动角。
[0100]
[0101 ]其中,Χι为第一雷达在第一时间段Τι内,目标径向长度的最大值与最小值的和;Υι 为第一雷达在第一时间段!^内,目标径向长度的最大值与最小值的差;X2为第二雷达在第二 时间段Τ2内,目标径向长度的最大值与最小值的和;Υ2为第二雷达在第二时间段Τ2内,目标 径向长度的最大值与最小值的差。
[0102] S32.利用第一雷达目标径向长度曲线、第二雷达目标径向长度曲线、目标进动角 及公式2计算第一雷达与第二雷达的进动轴视线角差值。
[0103]
[0104] 其中,cu为第一雷达的进动轴视线角,且〇1从0°到90°按照第一步进值设置为与 ai对应的第二雷达的进动轴视线角;i > 1、且i ΕΝ。
[0105] 在本发明的优选实施例中,若第一步进值为5°,则〇1为0°、5°、10°、15°、20°、 25°……90° ;若第一步进值为10°,则cti为10°、20°、30°……90°。
[0106] 公式1、公式2的推导过程如下:
[0107]假设在弹道中段某短时间段T内,雷达进动轴视线角近似不变,通过步骤S2,在时 间段T1内第一雷达能够得到一组径向长度Lem,在时间段T2ft第二雷达能够得到一组径向 长度Lem,即便TjPT 2都小于一个进动周期,都能够估计径向长度曲线,从而获得一个周期T 内径向长度的最大值及最小值。对于第一雷达,根据公式12,可知径向长度的最大值及最小 值出现在:⑶8(碼+私)=- 1和) =1 ,对应的径向长度分别为:
[0108] Len(ti) =Lcos(a-0)-Rsin(a-9)
[0109] Len(t2) =Lcos(a+0)-Rsin(a+0)
[011 0]则在?\时间段内的径向长度最大值及最小值为:
[0111] max(Lem) =Lcos(a-0)-Rsin(a-6)
[0112] min(Lem) =Lcos(a+0)-Rsin(a+6)
[0113] 令:
[0114] Xi=max(Leni)+min(Lem)
[0115] Yi=max(Leni)-min(Lem)
[0116] 可得:
[0117] Xi = 2LcosacosB-2RcosBsina
[0118] Yi = 2LsinasinB+2RcosasinB 公式 15
[0119] 由此:
[0136] 将h沭两式联立可得:
[0137]
[0138] 在步骤S3中,第一雷达及第二雷达在较短的观测时间内,即可准确计算目标进动 角及进动轴视线角差值,在此基础上,本发明能够实现短时间对目标结构参数的提取;与现 有技术相比,大幅减小了提取进动特征所需的观测时间。同时,通过公式1,本发明实现了以 车父尚精度对目标进动角的提取。
[0139] S4.基于目标进动角、进动轴视线角差值、第一雷达目标径向长度曲线及第二雷达 目标径向长度曲线计算目标长度及目标底面半径。
[0140] 在本发明优选实施例中,步骤S4具体包括:
[0141] S41.基于目标进动角、进动轴视线角差值及公式3、公式4计算对应于每一个第一 雷达进动轴视线角<^的目标样本长度U及目标样本底面半径心;
[0145] 其中,Τη…以为!^内的N个时间点,Τ21···Τ2μ为T 2内的Μ个时间点;Μ>1,Ν>1,ΜΕΝ, NEN;Len(Tii)为与Τιι,··Τιν对应的目标径向长度,Len(T2i)Τ2Μ)为与Τ2?··· T2M对应的目标径向长度;ω为目标进动角速度;φ?、啊2分别为第一雷达、第二雷达视角下 的目标进动初相角;Tir·· tin为与Tir·· Tin对应的第一雷达视线角,Τ2?···Τ2Μ为与Τ2?···Τ2Μ对应 的第二雷达视线角;且
[0146
[0147] 公式3、公式4由公式12得到。
[0148] 在本发明优选实施例中,利用最小二乘法求得对应于每一个第一雷达进动轴视线 角<^的目标样本长度U及目标样本底面半径心。
[0149] S42.根据目标样本长度U及目标样本底面半径&提取目标长度及目标底面半径。
[0150]在本发明优选实施例中,步骤S42具体包括:
[0151 ] S421.根据公式5计算每一组目标样本长度h及目标样本底面半径1^的误差值e (〇i);
[0152]
[0153] S422.比较所有误差值的大小,并提取最小的误差值对应的目标样本长度作为目 标长度,提取最小的误差值对应的目标样本底面半径作为目标底面半径。
[0154]在步骤S4中,不需要了解进动目标在各种姿态下的RCS特性或形状,即可以较高的 精度提取其结构参数。
[0155] 在本发明优选实施例中,本发明提供的进动目标结构参数提取方法,在步骤S1之 前,还包括:
[0156] S0.从U部雷达中任取两部合为一组,形成V组雷达;根据所述V组雷达中任一组中 的两部雷达提取目标长度k及目标底面半径心;
[0157] 在步骤S4之后,还包括:
[0158] S5.根据目标长度b及目标底面半径&计算最佳目标长度及最佳目标底面半径;其 中,U>2,且UEN; ; 1 < j < V,且jEN。
[0159]在本发明优选实施例中,步骤S5具体为:
[0160]根据公式8计算k的平均值L#,将k的平均值1^#作为最佳目标长度;
[0161] 根据公式9计算心的平均值1?#,将心的平均值妒作为最佳目标底面半径;
[0162]
[0163]
[0164] 在本发明优选实施例中,步骤S5具体为:
[0165] 根据公式10计算k的加权平均值ΙΛ将k的加权平均值f作为最佳目标长度;
[0166] 根据公式11计算Rj的加权平均值R'将Rj的加权平均值浐作为最佳目标底面半径;
[0167]
[0168]
[0169] 其中,Wj为V组雷达中第j组的权值,Wj根据第j组中两部雷达中的每一雷达的性能 参数如测量精度、探测距离、稳定性参数、可靠性参数等确定。
[0170] 在本发明优选实施例中,基于V组雷达中每一组得到的目标进动角,计算上述目标 进动角的平均值或加权平均值,作为最佳目标进动角。
[0171]由此,实现了通过多于两部的雷达提取目标结构参数及目标进动角的技术效果, 进一步提高了目标结构参数及目标进动角的提取精度。
[0172] 图3是本发明的进动目标结构参数提取方法的第二流程图;
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