目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的確定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的確定方法及裝置，該方法包括：測(cè)得目標(biāo)支架上的目標(biāo)圓柱在第一角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量、在第二角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量；其中，第一角度與第二角度相差180°；將在第一角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量、第二角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量分別與測(cè)得的定標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量的比值進(jìn)行相乘得到對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)；根據(jù)對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)繪制一維距離像，從中提取出峰值所對(duì)應(yīng)的縱向距離值；根據(jù)提取出的縱向距離值，目標(biāo)圓柱的半徑，以及目標(biāo)支架與定標(biāo)支架之間的不模糊距離窗的長(zhǎng)度、不模糊距離窗的個(gè)數(shù)，計(jì)算出目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離。應(yīng)用本發(fā)明，可以提高測(cè)距的準(zhǔn)確度。
【專利說(shuō)明】目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的確定方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)目標(biāo)特性測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的 確定方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] RCS (Roda Cross-Section,雷達(dá)散射截面）是雷達(dá)目柄特性測(cè)重的重要參數(shù)。RCS 的測(cè)量通常分為室內(nèi)測(cè)量和室外測(cè)量（也稱為外場(chǎng)測(cè)量）；其中，室內(nèi)測(cè)量是指暗室測(cè)量， 其主要特點(diǎn)是背景電平低、不受天氣的影響等，但其被測(cè)目標(biāo)的尺寸受到暗室空間的限制， 即使可W采用縮比模型進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果也受限于縮比模型的逼真程度。
[0003] 因此，為了準(zhǔn)確獲取實(shí)際目標(biāo)的散射情況，可W采用外場(chǎng)測(cè)量。外場(chǎng)測(cè)量可分為動(dòng) 態(tài)測(cè)試和靜態(tài)測(cè)試，相比動(dòng)態(tài)測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試可W將目標(biāo)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)控制轉(zhuǎn)臺(tái)的旋 轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的360°全方位測(cè)量，并作為成像測(cè)試數(shù)據(jù)完成目標(biāo)的成像。靜態(tài)測(cè)試無(wú) 需跟蹤目標(biāo)，也無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)雷達(dá)天線，操作簡(jiǎn)單。而且，由于目標(biāo)相對(duì)于天線是靜止不動(dòng)的，姿 態(tài)控制精度高，并且可W重復(fù)測(cè)量，不但提高了測(cè)量和標(biāo)定的精度，而且方便、經(jīng)濟(jì)、可操作 性好。
[0004] 在RCS外場(chǎng)測(cè)量中，通常采用異地連續(xù)定標(biāo)測(cè)量技術(shù)，將定標(biāo)體和目標(biāo)位于不同 的雷達(dá)距離上，根據(jù)定標(biāo)體的精確RCS值、定標(biāo)體的回波信號(hào)、W及目標(biāo)的回波信號(hào)，確定 出目標(biāo)的RCS值。具體地，RCS測(cè)量的基礎(chǔ)是雷達(dá)方程，雷達(dá)方程可W表示為待測(cè)的目標(biāo)與 定標(biāo)體RCS的比：

【權(quán)利要求】
1. 一種目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的確定方法，其特征在于，包括： 采用預(yù)設(shè)的頻率步進(jìn)信號(hào)進(jìn)行回波測(cè)試，測(cè)得定標(biāo)支架上的定標(biāo)體的定標(biāo)回波信號(hào)復(fù) 量、目標(biāo)支架上的目標(biāo)圓柱在第一角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量、以及在第二角度下的目標(biāo) 回波信號(hào)復(fù)量；其中，所述第一角度與所述第二角度相差180° ; 將所述在第一角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量與所述定標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量的比值，作為第一 混頻回波信號(hào)；將所述在第二角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量與所述定標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量的比 值，作為第二混頻回波信號(hào)； 將所述第一混頻回波信號(hào)與所述第二混頻回波信號(hào)進(jìn)行相乘，得到第一角度與第二角 度下的對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)；根據(jù)得到的對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)，繪制一維距離像；并從繪制出 的一維距離像中提取出峰值所對(duì)應(yīng)的縱向距離值；其中，所述峰值對(duì)應(yīng)所述目標(biāo)圓柱的前 柱面； 根據(jù)提取出的縱向距離值，預(yù)先獲得的所述目標(biāo)圓柱的半徑、不模糊距離窗的長(zhǎng)度、以 及目標(biāo)支架與定標(biāo)支架之間的不模糊距離窗的個(gè)數(shù)，計(jì)算出目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)提取出的縱向距離值，預(yù)先獲得的 所述目標(biāo)圓柱的半徑、不模糊距離窗的長(zhǎng)度、以及目標(biāo)支架與定標(biāo)支架之間的不模糊距離 窗的個(gè)數(shù)，計(jì)算出目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離，具體包括： 根據(jù)如下公式3,計(jì)算所述目標(biāo)支架到所述定標(biāo)支架的距離AR : Δ R = m · Runamb+xm+2Rcy (公式 3) 公式3中，xm為提取出的縱向距離值，&為所述目標(biāo)圓柱的半徑；R_b為所述不模糊 距離窗的長(zhǎng)度；m為所述不模糊距離窗的個(gè)數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述不模糊距離窗的長(zhǎng)度是預(yù)先計(jì)算的： 根據(jù)如下公式1，計(jì)算出不模糊距離窗的長(zhǎng)度Rmamb : c Kmmnb ~ 2f (公式 1) 公式1中，C為電磁波的傳播速度；fs為所述預(yù)設(shè)的頻率步進(jìn)信號(hào)的頻率步長(zhǎng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述不模糊距離窗的個(gè)數(shù)是預(yù)先計(jì)算的： 根據(jù)如下公式2,計(jì)算出所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的不模糊距離窗的個(gè)數(shù)m : m = [ Δ RyR_b] (公式 2) 公式2中，AR。為預(yù)先測(cè)得的所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的粗測(cè)距離，□為取 整運(yùn)算符號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的粗測(cè) 距離具體通過(guò)拉線尺量獲取。
6. -種目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離的確定裝置，其特征在于，包括： 回波信號(hào)測(cè)量模塊，用于采用預(yù)設(shè)的頻率步進(jìn)信號(hào)進(jìn)行回波測(cè)試，測(cè)得定標(biāo)支架上的 定標(biāo)體的定標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量、目標(biāo)支架上的目標(biāo)圓柱在第一角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量、 以及在第二角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量；其中，所述第一角度與所述第二角度相差180° ; 混頻回波信號(hào)合成模塊，用于將所述回波信號(hào)測(cè)量模塊測(cè)得的所述在第一角度下的目 標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量與所述定標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量的比值，作為第一混頻回波信號(hào)并輸出；將所述 回波信號(hào)測(cè)量模塊測(cè)得的所述在第二角度下的目標(biāo)回波信號(hào)復(fù)量與所述定標(biāo)回波信號(hào)復(fù) 量的比值，作為第二混頻回波信號(hào)并輸出； 對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)合成模塊，將所述混頻回波信號(hào)合成模塊輸出的所述第一混頻回波 信號(hào)與所述第二混頻回波信號(hào)進(jìn)行相乘，得到第一角度與第二角度下的對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào) 并輸出； 成像模塊，用于根據(jù)所述對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)合成模塊輸出的對(duì)角聯(lián)合回波信號(hào)，繪制 一維距離像；并從繪制出的一維距離像中提取出峰值的縱向距離值；其中，所述峰值具體 對(duì)應(yīng)所述目標(biāo)圓柱的前柱面； 支架距離計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述成像模塊提取出的縱向距離值，預(yù)先獲得的所述目 標(biāo)圓柱的半徑、不模糊距離窗的長(zhǎng)度、以及目標(biāo)支架與定標(biāo)支架之間的不模糊距離窗的個(gè) 數(shù)，計(jì)算出目標(biāo)支架到定標(biāo)支架的距離。
7. 如權(quán)利要求6所述的確定裝置，其特征在于，所述支架距離計(jì)算模塊具體用于根據(jù) 如下公式3,計(jì)算所述目標(biāo)支架到所述定標(biāo)支架的距離AR : Δ R = m · Runamb+xm+2Rcy (公式 3) 公式3中，xm為所述成像模塊提取出的縱向距離值，Rq為所述目標(biāo)圓柱的半徑； 為所述不模糊距離窗的長(zhǎng)度；m為所述不模糊距離窗的個(gè)數(shù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的確定裝置，其特征在于，還包括： 不模糊距離窗長(zhǎng)度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述回波信號(hào)測(cè)量模塊進(jìn)行回波測(cè)試時(shí)所采用 的頻率步進(jìn)信號(hào)的頻率步長(zhǎng)，以及電磁波的傳播速度，計(jì)算不模糊距離窗的長(zhǎng)度： 根據(jù)如下公式1，計(jì)算出不模糊距離窗的長(zhǎng)度Rmamb : ^unamb -之乂 (公式 1) 公式1中，C為電磁波的傳播速度；fs為所述預(yù)設(shè)的頻率步進(jìn)信號(hào)的頻率步長(zhǎng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的確定裝置，其特征在于，還包括： 不模糊距離窗個(gè)數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)定標(biāo)支架與目標(biāo)支架之間的粗測(cè)距離，以及所 述不模糊距離窗長(zhǎng)度計(jì)算模塊輸出的不模糊距離窗的長(zhǎng)度，計(jì)算所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo) 支架之間的不模糊距離窗的個(gè)數(shù)： 根據(jù)如下公式2,計(jì)算出所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的不模糊距離窗的個(gè)數(shù)m : m = [ Δ RyU (公式 2) 公式2中，AR。為預(yù)先測(cè)得的所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的粗測(cè)距離，□為取 整符號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的確定裝置，其特征在于，所述定標(biāo)支架與所述目標(biāo)支架之間的 粗測(cè)距離具體通過(guò)拉線尺量獲取。
【文檔編號(hào)】G01S13/08GK104237876SQ201410428072
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】陳文強(qiáng), 楊麗, 崔燕杰 申請(qǐng)人:北京環(huán)境特性研究所