一种地基双基雷达地面固定目标定位方法及装置

摘要

本发明提供了一种地基双基雷达地面固定目标定位方法及装置，属于雷达技术领域。用以解决SAR成像存在不够灵活以及容易受打击的问题。包括：在二维平面内设置发射机和接收机的坐标位置，将接收中心点和发射中心点之间的连线方向确定为正方向；当接收机和发射机在转动时，对随机目标的回波信号进行离散化采样，通过公式确定随机目标回波信号的离散采样式：根据公式，建立与述随机目标回波信号的离散采样式具有相同尺寸且匹配的回波信号矩阵；根据随机目标回波信号的离散采样式和具体相同尺寸且匹配的回波信号形式，通过下列公式，确定随机目标在时域内的定位模型。

主权项

一种地基双基雷达地面固定目标定位方法，其特征在于，包括：在二维平面内设置发射机和接收机的坐标位置，所述发射机以第一半径围绕发射中心点做匀速圆周运动，所述接收机以第二半径围绕接收中心点做匀速圆周运动；将所述接收中心点和所述发射中心点之间的连线方向确定为正方向；根据所述发射机和所述接收机在所述二维平面内的坐标位置，确定所述发射中心点和所述接收中心点之间的第一距离，所述发射中心点和所述二维平面内随机目标之间的发射距离，所述接收中心点和所述随机目标之间的接收距离，所述随机目标和所述接收中心点之间连线与所述正方向的接收夹角，所述随机目标和所述发射中心点之间连线与所述正方向的发射夹角；当所述接收机和所述发射机在转动时，对所述随机目标的回波信号进行离散化采样，通过公式(1)确定所述随机目标回波信号的离散采样式；根据公式(2)，建立与所述随机目标回波信号的离散采样式具有相同尺寸且匹配的回波信号矩阵；根据所述随机目标回波信号的离散采样式和与所述随机目标回波信号的离散采样式具有相同尺寸且匹配的回波信号矩阵，通过下列公式(3)，确定所述随机目标在时域内的定位模型；公式(1)如下所示：$\begin{array}{c}f(m,n,k)=\sigma \exp \{-j\frac{2\pi }{\lambda }[\sqrt{{[r_r{\mathrm{cos\alpha }}_r\left(k\right)-x_0]}^2+{[r_r{\mathrm{sin\alpha }}_r\left(k\right)-y_0]}^2}\\ +\sqrt{{[L+r_t{\mathrm{cos\alpha }}_t\left(k\right)-x_0]}^2+{[r_t{\mathrm{sin\alpha }}_t\left(k\right)-y_0]}^2}\left]\right\}\end{array}$公式(2)如下所示：$\begin{array}{c}l(m,n,k)={\sigma }_{mn}\exp \{-j\frac{2\pi }{\lambda }[\sqrt{{[r_r{\mathrm{cos\alpha }}_r\left(k\right)-x_m]}^2+{[r_r{\mathrm{sin\alpha }}_r\left(k\right)-y_n]}^2}+\\ \sqrt{{[L+r_t{\mathrm{cos\alpha }}_t\left(k\right)-x_m]}^2+{[r_t{\mathrm{sin\alpha }}_t\left(k\right)-y_n]}^2}\left]\right\}\end{array}$公式(3)如下所示：$\begin{array}{c}G(m,n)=\left|\sigma \underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}\exp \right\{j\frac{2\pi }{\lambda }[\sqrt{{[r_r{\mathrm{cos\alpha }}_r\left(k\right)-x_m]}^2+{[r_r{\mathrm{sin\alpha }}_r\left(k\right)-y_n]}^2}-\\ \sqrt{{[r_r{\mathrm{cos\alpha }}_r\left(k\right)-x_0]}^2+{[r_r{\mathrm{sin\alpha }}_r\left(k\right)-y_0]}^2}+\\ \sqrt{{[L+r_t{\mathrm{cos\alpha }}_t\left(k\right)-x_m]}^2+{[r_t{\mathrm{sin\alpha }}_t\left(k\right)-y_n]}^2}-\\ \sqrt{{[L+r_t{\mathrm{cos\alpha }}_t\left(k\right)-x_0]}^2+{[r_t{\mathrm{sin\alpha }}_t\left(k\right)-y_0]}^2}\left]\right\}|\end{array}$其中，f(m,n,k)为所述随机目标回波信号的离散采样式，l(m,n,k)为与所述随机目标回波信号的离散采样式具有相同尺寸且匹配的回波信号矩阵，G(m,n)为随机目标在时域内的定位模型，G(m,n)为随机目标在时域内的定位模型，λ为发射机发射的信号波长，r_r为所述第二半径，(x_m,y_n)二维平面内随机目标在第n行第m列的坐标，σ_mn为(x_m,y_n)处的固定目标的散射系数，m＝1,2,…,M；n＝1,2,…,N，r_t为所述第一半径，L为发射机转动中心和接收机转动中心之间距离，(x₀,y₀)为二维平面内所述随机目标的坐标，σ为所述随机目标的散射系数，2π/P和2π/Q分别是α_t(k)和α_r(k)的采样步长，α_t(k)和α_r(k)分别为α_t(t)和α_r(t)的采样形式，k＝1,2,…,K，α_t0为所述发射机和所述正方向的夹角，α_r0为接收机和所述正方向的夹角。