[发明专利]超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法

说明书

本发明是超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法。将不同的搜索位置投影到以测角基站为中心的参考系中以计算基于角度先验信息的目标位置分布概率。通过比较该目标位置分布概率与概率门限，根据3σ准则就可以判断出目标所在区域，从而避免了对目标所在区域解析式的计算。利用缩减后的目标区域可以计算超视距时差窗，角度‑空间搜索就可以应用于超视距被动地波雷达中。利用基于角度先验信息的目标位置分布概率可以进一步改善角度‑空间搜索方法，利用目标位置分布概率构造代价函数后，该代价函数与基于时差测量值的代价函数可以共同用于空间搜索，进而提高搜索能力。

技术领域

本发明涉及超视距被动地波雷达技术领域，是一种超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法。

背景技术

超视距地波雷达定位理论在雷达预警领域具有重要应用。现有文献主要研究其中的主动地波雷达定位理论，而对被动地波雷达定位理论的研究比较少。本发明公布一种超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法。该方法的处理对象是某些重频类型(固定重频/重频参差)的脉冲信号源。对脉冲信号源进行时差定位时，多基被动雷达需要通过脉冲配对获取信号到达不同基站的时差值。然而错误的脉冲配对会使得时差测量值的误差达到一倍甚至几倍的脉冲重复周期，此时称产生了时差测量模糊。时差测量模糊使得时差定位精度严重下降，因此解时差测量模糊是脉冲信号时差定位的核心步骤之一。

目前最有效的解模糊方法是基于角度先验信息的角度-空间搜索方法。该方法不需要对所有可能的时差配对组合分别进行计算，通常具有计算复杂度上的优势。该方法还可以通过角度先验信息缩减搜索区域以进一步降低复杂度。虽然角度-空间搜索方法可以有效地处理信号视距(直线)传播场景中的时差测量模糊问题，但该方法不能直接用于解决超视距信号传播场景中的时差测量模糊问题。其原因是：一、脉冲配对过程需要计算时差窗，但是与信号视距传播场景相比，超视距地波传输场景中时差窗的计算更加复杂。二、基站所测角度与目标位置间的数学关系比较复杂，使得计算目标所在区域的解析表达式较为困难，因此很难缩减搜索区域。

文献《基于时差的同类辐射源信号分选定位方法》提出了空间搜索方法，但如上所述，与角度结合后，该方法不能应用于超视距被动雷达中。另一方面，它提出了利用先验分布概率构造代价函数的方法，但本发明首次提出通过投影法利用角度先验信息构造先验概率分布。文献《利用测向信息消除高重复频率信号的时差定位模糊》中的方法也不需要计算目标所在区域的解析表达式。但该方法需要对不同的时差组合分别求解对应的目标位置，再用角度定位的结果筛选出真实位置，不属于空间搜索方法。

发明内容

本发明针对现有技术不足提供了一种超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法，提供了以下技术方案：

一种超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法，其特征是：包括如下步骤；

步骤一：假设地球为一半径为r的理想球体，目标的位置向量为球面上m个基站位置向量分别表示为/基站/为主站，基站/为辅站，以基站/为球面顶点的参考系，将搜索点/投影到所述新坐标系中，并计算待搜索点/的投影入射方位角以及联合分布概率；/

步骤二：利用联合分布概率和门限缩减搜索区域；

步骤三：当某一发射源的脉冲信号分别到达m-1个辅站后，辅站将脉冲信号到达时间TOA发送到主站，计算超视距时差窗，利用到达时间TOA测量值进行脉冲配对；

步骤四：利用直方图进行时差窗累计计算模糊时差值；

步骤五：对每个搜索点计算基于角度先验信息的代价函数；

步骤六：对步骤五中最大代价函数对应的搜索点计算时差值，利用计算得到的时差值解时差，配对模糊。

优选地，步骤一中所述待搜索点的投影入射方位角通过下式求取：