发明名称 一种天线距离向加权比值测高方法及装置
摘要 本发明公开了一种天线距离向加权比值测高方法,包括:利用相控阵单天线分时获取同一场景的两幅图像;确定所述两幅图像的像素比,作为分时天线的距离向加权函数的比;利用所述距离向加权函数的比确定目标视角,根据所述目标视角确定目标高度。本发明还同时公开了一种天线距离向加权比值测高装置,采用本发明,能够以较低的计算量实现对目标物的高度的测量,保证了测高精度,避免了测高精度与配准精度、相位模糊与测高精度冲突的问题。
申请公布号 CN103323835B 申请公布日期 2015.06.10
申请号 CN201310076743.2 申请日期 2013.03.11
申请人 中国科学院电子学研究所 发明人 冯锦;许丽颖;陈永强;张圆圆;王宇;赵凤军
分类号 G01S13/06(2006.01)I 主分类号 G01S13/06(2006.01)I
代理机构 北京派特恩知识产权代理有限公司 11270 代理人 张振伟;王黎延
主权项 一种天线距离向加权比值测高方法,其特征在于,该方法包括:利用相控阵单天线分时获取同一场景的两幅图像;确定所述两幅图像的像素比,作为分时天线的距离向加权函数的比;利用所述距离向加权函数的比确定目标视角,根据所述目标视角确定目标高度;其中,所述确定所述两幅图像的像素比,作为分时天线的距离向加权函数的比,包括:所述两幅图像的相对应的像素分别为P<sub>s1</sub>、P<sub>s2</sub>时,<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>s</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>K</mi><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>t</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>a</mi></msub><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mi>&pi;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>3</mn></msup><msup><mi>R</mi><mn>4</mn></msup></mrow></mfrac><mi>&sigma;</mi><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0000668565850000011.GIF" wi="566" he="152" /></maths><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>s</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>K</mi><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>t</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>a</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>&lambda;</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mi>&pi;</mi><mo>)</mo></mrow><mn>3</mn></msup><msup><mi>R</mi><mn>4</mn></msup></mrow></mfrac><mi>&sigma;</mi><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0000668565850000012.GIF" wi="583" he="154" /></maths>其中,P<sub>t</sub>为相控阵单天线的发射功率,G<sub>a</sub>为方位向增益,G<sub>1</sub>(θ)、G<sub>2</sub>(θ)分别为天线的距离向增益函数,λ为信号波长,σ为目标后向散射截面系数,R为作用距离,N<sub>1</sub>、N<sub>2</sub>分别为成像后噪声,K为成像影响因子;而N<sub>1</sub>、N<sub>2</sub>足够小,则<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mfrac><msub><mi>P</mi><mrow><mi>s</mi><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>P</mi><mrow><mi>s</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>G</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000668565850000013.GIF" wi="289" he="143" /></maths>所述利用天线距离向加权函数的比确定目标视角,包括:对天线距离向加权函数的比求反函数,确定目标视角;所述利用所述距离向加权函数的比确定目标视角,根据所述目标视角确定目标高度,包括:令<img file="FDA0000668565850000014.GIF" wi="325" he="142" />对G(θ)求反函数,得到目标视角θ为:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>&theta;</mi><mo>&ap;</mo><msup><mi>G</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>G</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000668565850000015.GIF" wi="332" he="148" /></maths>其中,G<sup>‑1</sup>(θ)为G(θ)的反函数,θ的取值范围为0≤θ<π/2;由下式确定目标高度h:<maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>h</mi><mo>=</mo><mi>r</mi><mo>&times;</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msup><mi>G</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>G</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>G</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000668565850000021.GIF" wi="494" he="142" /></maths>其中,r为斜距。
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