一种利用双站单阵元高频地波雷达探测船只目标的方法

摘要

一种利用双站单阵元高频地波雷达探测船只目标的方法，包括利用一定时间段的高频地波雷达单通道的R-D数据构建R-D-T三维数据，基于构建的R-D-T三维数据利用动态规划法，得到两个站点的无向航迹探测结果，在站2中寻找与站点1的第一条航迹相匹配关联的航迹，然后对站1剩余的航迹，分别找与其关联的站点2的航迹，最终得到两个站点覆盖范围内的相关联航迹。本发明每个地波雷达站只需一个接收阵元，利用检测跟踪一体化的方法即可得到目标的无向航迹和双站的匹配关联结果。单阵元接收站的地波雷达系统可大大减少对高频地波雷达接收站的尺寸需求，克服了传统阵列式地波雷达需大尺寸雷达场地的缺陷，显著提高目标探测地波雷达的应用。

主权项

一种利用双站单阵元高频地波雷达探测船只目标的方法，包括首先利用两个站点的高频地波雷达对海面上的船只目标发射脉冲信号，在经过一定的时间延迟之后得到回波信号，利用该回波信号得到距离‑多普勒数据(R‑D数据)，其特征在于还包括以下步骤：步骤1：利用一定时间段T(T小于一小时)的高频地波雷达单通道的R‑D数据构建R‑D‑T三维数据，记为Y(r,d,t)，其中r＝1,…,M，M为R‑D数据中的距离单元格数，d＝1,…,N，N为R‑D数据中的多普勒单元格数，t＝1,…,A，A为自然数，将时间段T均分为A份，从而得到A个时刻，t表示其中的一个时刻；步骤2：基于构建的R‑D‑T三维数据Y(r,d,t)，利用动态规划法，得到两个站点的无向航迹探测结果，分别为T₁(R_i,V_i,t)和T₂(R_j,V_j,t)；其中，i＝1,2...m，m为站1得到的航迹数量，j＝1,2...n，n为站2得到的航迹数量，且两个站点得到的航迹数量是一样的，即m＝n；t＝1,…,A；Ri表示t时刻目标船只与站点12的距离；步骤3：在站2中寻找与站点1的第一条航迹T₁(R₁,V₁,t)相匹配关联的航迹：对于站点2的每一条航迹T₂(R_j,V_j,t)，j＝1,2...n，依次与站点1中的第一条航迹T₁(R₁,V₁,t)进行以下计算：步骤3.1：根据每个时刻目标船只与站点1和站点2的距离R_1t和R_2t，利用三角余弦定理，计算出每个时刻目标相对于站点1的方位θ_1t，t＝1,2...A；计算公式为：D为站点1站点2的距离     (1)根据每个得到的目标船只相对于站点1的极坐标位置为[R_1t,θ_1t]，t＝1,2...A；将其转化到经纬度坐标，记为(Lon_t,Lat_t)；步骤3.2：根据得到的该条航迹的多个经纬度坐标，利用最小二乘法拟合该条航迹的曲线L₁；然后计算每个时刻目标位置点(即经纬度坐标)相对于拟合曲线L₁的距离为r_t，单位为km，t＝1,2...A，则A个点的总距离值为：$F\left(j\right)=\underset{t=1}{\overset{A}{\Sigma }}{r}_t---\left(2\right)$步骤3.3：确定站点2中与站点1的第一条航迹相关联的航迹：对于站点2的其他n‑1条航迹T₂(R_j,V_j,t)，则以同样的方法得到n‑1个结果；而能够与站点1第一条航迹相关联的航迹T₂(R_q,V_q,t)，q∈1,2...n，应该满足：$F\left(q\right)=\min F\left(j\right)=\min \left(\underset{t=1}{\overset{A}{\Sigma }}{r}_t\right)---\left(3\right)$即与拟合后的曲线L₁的误差最小；步骤4：然后对站1剩余的m‑1条航迹，分别找与其关联的站点2的航迹，最终得到两个站点覆盖范围内的相关联航迹。