一种适用于多平台雷达的地物回波快速生成算法

摘要

本发明公开了一种适用于多平台雷达的地物回波快速生成算法：包括步骤一，高程信息的坐标转换；步骤二，相对雷达波束的坡度计算；步骤三，地物杂波强度计算步骤；步骤四，地物显示步骤；本发明利用地理高程信息，通过相关算法快速计算出所需的雷达地物回波用于地物显示，能够适用于舰载、岸基等多平台雷达，可用于雷达实装或模拟训练设备中，使雷达实装训练装置快速产生逼真的并能被实装识别的地物回波，同时也可使雷达模拟训练设备自身生成出与实际一致的地物回波。

主权项

一种适用于多平台雷达的地物回波快速生成算法：包括步骤一，高程信息的坐标转换；步骤二，相对雷达波束的坡度计算；步骤三，地物杂波强度计算步骤；步骤四，地物显示步骤；其特征在于：S1.在步骤一中：将电子地图高程数据由直角坐标系转换到极坐标系：将电子地图高程数据以平台当前位置为中心，取a×a个数据点参与坐标变换，变换成极坐标的方位角共计a/4个，距离单元为a/2个，坐标变换按照下式计算：$r=\sqrt{{\mathrm{\Delta x}}^2+{\mathrm{\Delta y}}^2}$$\theta ={\tan }^{-1}\frac{\Delta y}{\Delta x}$其中△x和△y为待变换的地理方格点相对于平台当前位置的坐标差；S2.在步骤二中，计算极坐标系下的高程数据相对雷达波束的坡度：将每个距离位置处的高程数据变换成坡度数据，每个距离位置的坡度即是该距离处地面相对于水平面的夹角，对每个方位上的所有距离单元都需要计算其坡度值；其中，对一个方位的计算为：高程小于等于0的坡度为0；在视距外的地物坡度为0；被前面的地物遮挡的地物坡度为0，坡度计算公式为：$\Psi ={\tan }^{-1}\frac{\Delta h}{\Delta x}$其中，△h为相邻的两个距离单元的高程差，△r为相邻的两个距离单元的距离；S3.在步骤三中，根据所述坡度计算地物回坡强度；其中G_p为坡度位置回波信号经过前端的各级功率放大增益，L_s为发射支路和接收支路的损耗，P_t为雷达发射的脉冲峰值功率，G为天线最大增益，λ为雷达中心工作波长，σ为坡度雷达截面积，R为坡度相对于雷达的距离，σ＝σ₀A，R为坡度位置与雷达间的距离，θ_a为雷达波束的水平宽度角，△h为该坡度位置处两个距离单元的高程差，F为传播因子，L_a为大气衰减因子。S4.在步骤四中，采用极坐标方式计算不同坡度位置的回波强度，将极坐标下不同位置的回波强度映射成显示屏幕直角坐标下对应位置的灰度值，不同灰度值再进一步量化成对应的颜色，以此来显示地物回波。