[发明专利]多普勒雷达海面测速误差修正方法

说明书

本发明公开了一种多普勒雷达海面测速误差修正方法，主要解决现有多普勒雷达海上测速误差较大的问题，其实现方案是：在载机处于水面上空时，将飞行载体开关置于“海洋”模式，多普勒雷达波束跟踪正常时；根据前向速度修正系数和横向速度修正系数，对回波频谱畸变引起测速误差的修正；根据洋流数据和海洋表面风数据分别获取洋流和海洋表面风引起的相对于地理坐标系下测速误差修正量；将地理坐标系下的速度修正量转换为机体坐标系下的速度修正量，进行速度修正。本发明简化了飞行人员的操作复杂度，大幅度消减多普勒雷达海洋上测速带来的误差，提高了测速精度，可用于多普勒雷达海上测速。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种测速误差修正方法，可用于多普勒雷达海上测速。

背景技术

飞机在海洋上空飞行时，多普勒雷达测量的速度受海洋状态影响很大。其与在陆地上空飞行相比，在海洋上空飞行时，多普勒雷达测量的地速还要受另外两种因素影响，一种是海洋表面的反射特性，另一种是海洋状态的剧烈变化。

对多普勒雷达辐射的波束来说，海洋表面的反射特性与陆地表面的反射特性是不同的，在海面工作时，多普勒雷达回波信号频谱会发生畸变，从而增大多普勒雷达测速误差。

洋流和风都会引起海洋状态的变化。

因为海水的流动和潮汐，使海水本身相对于陆地存在着水平运动速度，这时，多普勒雷达以海面作为反射面时，雷达测得的速度是载机相对于洋流的运动速度。这样，它与载机相对于陆地的运动速度不同，而存在着一定的误差，即产生了洋流误差。

海面的海水在海洋表面风的作用下，溅起了水花颗粒，这些水花颗粒在海洋表面风的影响下，也将以一定的速度进行运动。当雷达在海面上空工作时，这时雷达测得的速度是载机相对于这些水花颗粒的运动速度。它与载机的地速不同，因而产生了误差，这种误差是由海洋表面风引起的。

伴随飞机在海洋上空执行任务越来越多，多普勒雷达海上测速方面的不足日渐凸显，修正海面测速的误差，提高多普勒雷达海上测速精度越显重要。

目前，国内多普勒雷达在海洋测速修正方面，需要飞行员通过手动输入修正参数对载机在海面上飞行时的速度进行修正，修正参数包括洋流修正以及海洋表面风修正。这种修正方法存在两种不足，一方面对于飞行员来说，由于海洋表面风速变化，需要经常性手动输入参数，长时间飞行使得飞行员容易产生疲劳；另一方面，由于载机没有提供修正信息源的设备，使其无法对其海洋表面风进行修正，造成对测速精度的误差较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种多普勒雷达在海面测速的误差修正方法，以避免人工输入海洋表面风参数，并对洋流与海洋表面风引起的误差均进行修正，提高测速精度。

本发明的技术思路是：通过增加手动“陆/海”工作转换开关，在海面上空工作时，飞行人员将开关置于“海洋”工作模式，雷达实现自动通过采用系统补偿的方式对海面回波频谱畸变进行速度修正；通过人工装订洋流信息修正来减小洋流带来的测速误差；通过自动推导海洋表面风误差修正量减小海洋表面风带来的测速误差。

根据上述思路，本发明给出如下两种技术方案：

技术方案1：

1.一种多普勒雷达海面测速误差修正方法，包括如下

1)在载机处于水面上空时，将飞行载体上的“陆/海”开关置于“海洋”模式；

2)对回波频谱畸变引起测速误差的修正：即当多普勒雷达波束跟踪正常时，多普勒雷达调用前向速度修正系数ε_x、横向速度修正系数ε_y分别对载机的前向速度V_x，横向速度V_y进行修正，得到畸变修正后的前向速度V′_x，横向速度V′_y；