发明名称 校准雷达阵列之系统及技术
摘要 一种用以校准复数个雷达之系统及技术,提供一组由回返自复数个靶标之单静态回波所衍生的同时方程式,该等同时方程式之解将提供与该复数个雷达相关联的相对位置校准因数及时间延迟校准因数。该等相对位置校准因数及该等时间延迟校准因数允许该复数个雷达仅藉由相较于一理想相干处理增益之小量的处理增益损失来予以相干地结合。
申请公布号 TWI377362 申请公布日期 2012.11.21
申请号 TW094145122 申请日期 2005.12.19
申请人 雷森公司 发明人 杰若米 帕兹盖;卫斯理 杜尔
分类号 G01S7/40 主分类号 G01S7/40
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 一种校准复数个雷达之方法,包含:从复数个雷达中选择一参考雷达;从该复数个雷达中选择一或多对雷达,该等对雷达之各对包含该参考雷达及一个别之配对雷达;识别至少三靶标;以该参考雷达来产生一与该至少三靶标相关联之第一至少三靶标轨道;以该配对雷达来产生一与该至少三靶标相关联之第二至少三靶标轨道;以及使该第一至少三靶标轨道与该第二至少三靶标轨道有关系,以提供一指示该配对雷达相对于该参考雷达之相对位置及相对时间延迟的校准。如申请专利范围第1项之方法,其中,该有关系包含:产生一与该第一至少三靶标轨道之第一靶标轨道内之第一轨道点相关联且与该第二至少三靶标轨道之第一靶标轨道内之第一轨道点相关联的第一方程式;产生一与该第一至少三靶标轨道之第二靶标轨道内之第一轨道点相关联且与该第二至少三靶标轨道之第二靶标轨道内之第一轨道点相关联的第二方程式;产生一与该第一至少三靶标轨道之第三靶标轨道内之第一轨道点相关联且与该第二至少三靶标轨道之第三靶标轨道内之第一轨道点相关联的第三方程式;以及同时解出至少该第一、第二及第三方程式,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之相对位置的校准。如申请专利范围第2项之方法,另包含:同时解出至少该第一、第二及第三方程式,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之相对时间延迟的校准,其中,该相对时间延迟为一包含一相对发射时间延迟及一相对接收延迟之和的总时间延迟。如申请专利范围第2项之方法,另包含:同时解出至少该第一、第二及第三方程式,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之相对时间延迟的校准,其中,该相对时间延迟包含一相对发射时间延迟及一相对接收延迟。如申请专利范围第1项之方法,其中,该校准指示该配对雷达相对于该参考雷达在至少二维中的相对位置。如申请专利范围第1项之方法,其中,该校准指示该配对雷达相对于该参考雷达在至少三维中的相对位置。如申请专利范围第1项之方法,其中,使该第一至少三靶标轨道与该第二至少三靶标轨道有关系包含使该第一至少三靶标轨道之各靶标轨道内之第一个别的轨道点与该第二至少三靶标轨道之各靶标轨道内之相对应之第一个别的轨道点有关系,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之该相对位置及该相对时间延迟的第一校准。如申请专利范围第7项之方法,另包含:使该第一至少三靶标轨道之各靶标轨道内之第二个别的轨道点与该第二至少三靶标轨道之各靶标轨道内之相对应之第二个别的轨道点有关系,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之该相对位置及该相对时间延迟的第二校准;以及平均该第一校准与至少该第二校准,以提供一平均的校准。如申请专利范围第1项之方法,其中,产生该第一至少三靶标轨道包含以该参考雷达来产生一与该至少三靶标之各靶标相关联的个别之单静态靶标轨道,以及产生该第二至少三靶标轨道包含以该配对雷达来产生一与该至少三靶标之各靶标相关联的个别之单静态靶标轨道。如申请专利范围第1项之方法,其中,产生该第一至少三靶标轨道包含以该参考雷达来产生一与该至少三靶标之各靶标相关联的个别之单静态靶标轨道及个别之双静态靶标轨道,以及产生该第二至少三靶标轨道包含以该配对雷达来产生一与该至少三靶标之各靶标相关联的个别之单静态靶标轨道及个别之双静态靶标轨道。如申请专利范围第1项之方法,另包含:以该参考雷达来发射第一雷达信号;以及以该配对雷达来发射第二雷达信号,其中,该第一雷达信号系与该第二雷达信号正交。如申请专利范围第11项之方法,其中,该第一雷达信号及该第二雷达信号系同时发射。如申请专利范围第1项之方法,其中,选择一或多对雷达造成该复数个雷达之各个雷达被包含在一个别对的雷达中。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标包含第一、第二、及第三靶标,且为各个该参考雷达及该个别之配对雷达及该至少三靶标之各靶标产生个别的靶标轨道包含:以该参考雷达来发射第一雷达信号朝向该第一靶标;以该参考雷达而接收来自与该第一雷达信号相关联之该第一靶标的接收第一单静态靶标回收;以该配对雷达来发射第二雷达信号朝向该第一靶标;以该配对雷达而接收来自与该第二雷达信号相关联之该第一靶标的第二单静态靶标回波;产生一用于与该第一单静态靶标回波相关联之第一单静态靶标轨道的第一轨道点;产生一用于与该第二单静态之靶标回波相关联之第二单静态靶标轨道的第一轨道点;以该参考雷达来发射第三雷达信号朝向该第二靶标;以该参考雷达而接收来自与该第三雷达信号相关联之该第二靶标的第三单静态靶标回波;以该配对雷达来发射第四雷达信号朝向该第二靶标;以该配对雷达而接收来自与该第四雷达信号相关联之该第二靶标的第四单静态之靶标回波;产生一与第三单静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第三单静态靶标轨道系与该第三单静态靶标回收相关联;产生一与第四单静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第四单静态靶标轨道系与该第四单静态靶标回波相关联;以该参考雷达来发射第五雷达信号朝向该第三靶标;以该参考雷达而接收来自与该第五雷达信号相关联之该第三靶标的第五单静态靶标回波;以该配对雷达来发射第六雷达信号朝向该第三靶标;以该配对雷达而接收来自与该第六雷达信号相关联之该第三靶标的第六单静态靶标回波;产生一与第五单静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第五单静态靶标轨道系与该第五单静态靶标回波相关联;以及产生一与第六单静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第六单静态靶标轨道系与该第六单静态靶标回波相关联。如申请专利范围第14项之方法,其中,该第一雷达信号系与该第二雷达信号正交,该第三雷达信号系与该第四雷达信号正交,以及该第五雷达信号系与该第六雷达信号正交。如申请专利范围第14项之方法,其中,该第一雷达信号系与该第二雷达信号同时发射,该第三雷达信号系与该第四雷达信号同时发射,以及该第五雷达信号系与该第六雷达信号同时发射。如申请专利范围第14项之方法,另包含:以该参考雷达而接收来自与该第一雷达信号相关联之该第一靶标的第一双静态靶标回波;藉由该配对雷达而接收来自与该第二雷达信号相关联之该第一靶标的第二双静态靶标回波;产生一用以与该第一双静态靶标回波相关联之第一双静态靶标轨道的第一轨道点;产生一用于与该第二双静态靶标回波相关联之第二双静态靶标轨道的第一轨道点;以该参考雷达而接收来自与该第三雷达信号相关联之该第二靶标的第三双静态靶标回波;以该配对雷达而接收来自与该第四雷达信号相关联之该第二靶标的第四双静态靶标回波;产生一与第三双静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第三双静态靶标轨道系与该第三双静态靶标回波相关联;产生一与第四双静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第四双静态靶标轨道系与该第四双静态靶标回波相关联;以该参考雷达而接收来自与该第五雷达信号相关联之该第三靶标的第五双静态靶标回波;以该配对雷达而接收来自与该第六雷达信号相关联之该第三靶标的第六双静态靶标回波;产生一与第五双静态靶标轨道相关联之第一轨道点,而该第五双静态靶标轨道系与该第五双静态靶标回波相关联;以及产生一与第六双静态靶标轨道相关联之第一轨道点;而该第六双静态靶标轨道系与该第六双静态靶标回波相关联。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标包含适合来提供该校准之至少三校准靶标。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标包含适合来提供该校准之至少一校准靶标。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标包含至少一机会靶标。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标之至少二靶标系位于该复数个雷达之各个雷达的视野内之至少20度的相对方位角处。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标之至少二靶标系位于该复数个雷达之各个雷达的视野内之至少25度的相对方位角处。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标之至少三靶标系位于该复数个雷达之各个雷达的视野内之至少20度的彼此相对角处。如申请专利范围第1项之方法,其中,该至少三靶标之至少三靶标系位于该复数个雷达之各个雷达的视野内之至少55度的彼此相对角处。一种用以校准复数个雷达之系统,包含:一参考雷达,发射第一雷达信号;一配对雷达,系与选择自该复数个雷达中之该参考雷达相关联,以发射第二雷达信号;一第一雷达轨道处理器,系耦接于该参考雷达以产生一第一至少三靶标轨道;一第二雷达轨道处理器,系耦接于该配对之雷达以产生一第二至少三靶标轨道;一轨道相关处理器,系耦接于该第一及第二雷达轨道处理器,以使藉由该第一轨道处理器所产生之该第一至少三靶标轨道与藉由该第二轨道处理器所产生之该第二至少三靶标轨道有关系;以及一同时方程式处理器,系耦接于该轨道相关处理器,且适合来进一步使该第一至少三靶标轨道与该第二至少三靶标轨道有关系,以提供指示该配对雷达相对于该参考雷达之相对位置及相对时间延迟的校准。如申请专利范围第25项之系统,其中,该同时方程式处理器系适合来该第一至少三靶标轨道与该第二至少三靶标轨道有关系,以提供第一及第二校准,而各个校准指示该配对雷达相对于该参考雷达之该相对位置及该相对时间延迟。如申请专利范围第26项之系统,其中,该相对时间延迟为一包含一相对发射时间延迟与一相对接收延迟之和的总时间延迟。如申请专利范围第26项之系统,其中,该相对时间延迟包含一相对发射时间延迟及一相对接收延迟。如申请专利范围第26项之系统,另包含一平均处理器,系耦接于该同时方程式处理器,以平均该第一及第二校准来提供一平均之校准。如申请专利范围第29项之系统,另包含一相干性处理器,系耦接于该平均处理器、该第一雷达轨道处理器、及该第二雷达轨道处理器,以使该第一至少三靶标轨道、该第二至少三靶标轨道、及该平均之校准有关系而提供至少三相干之靶标轨道。如申请专利范围第25项之系统,其中,该第一雷达信号系与该第二雷达信号正交。如申请专利范围第31项之系统,其中,该第一雷达信号与该第二雷达信号系同时发射。如申请专利范围第25项之系统,另包含至少三校准靶标,各校准靶标系与该第一至少三靶标轨道之个别的第一靶标轨道及与该第二至少三靶标轨道之个别的第二靶标轨道相关联。
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