[发明专利]一种基于GNSS前向散射特性的多基站目标航向反演方法

说明书

本发明公开了一种基于GNSS前向散射特性的多基站目标航向反演方法，利用多基站的探测模式，使用GNSS前向散射特性完成对目标航向的监测，解决传统单基站探测模式下，无法对目标航向进行反演的问题；结合GNSS卫星星空图，提取目标经过地面基站探测区域时刻的GNSS卫星的方位角和高度角信息；同时，对各基站接收的GNSS信号进行处理，如果卫星信号发生明显变化，对其进行标记处理；通过计算GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站的起始时刻与结束时刻，判断目标的航向。本发明利用GNSS卫星的实时位置信息可以通过导航电文或相关导航软件进行提取，无需提前建立信号源的数据库，具有方便、准确的优势。

技术领域

本发明涉及目标航向探测技术领域，特别是一种基于GNSS前向散射特性的多基站目标航向反演方法。

背景技术

基于GNSS(Global Navigation Satellite System)前向散射特性的目标探测技术具有以下优点：1.系统自身不发射电磁波信号，而是利用非合作的GNSS卫星作为辐射源，不易被敌方感知，具有很强的生存能力和隐蔽性；2.工作性能优异，可以全天候、昼夜连续工作。3.目标在经过GNSS卫星与基站连线附近时，其自身的RCS迅速增大，基站接收的GNSS信号也发生明显的变化，比传统雷达具有很好的反隐身能力；4.由于该技术使用的是GNSS信号，地面基站可以直接使用成熟的GNSS接收机或数据采集器，降低了系统的整体部署难度和成本。

目前，在该领域的研究中，利用GNSS(Global Navigation Satellite System)前向散射特性已实现对目标的检测、速度反演等。由于该技术的特点，目前大都是在单基站的探测模式中应用，但是在单基站探测模式下，无法对目标航向进行反演，也就无法完成对目标的航向检测。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于GNSS前向散射特性的多基站目标航向反演方法，利用多基站的探测模式，使用GNSS前向散射特性完成对目标航向的监测，解决传统单基站探测模式下，无法对目标航向进行反演的问题；结合GNSS卫星星空图，提取目标经过地面基站探测区域时刻的GNSS卫星的方位角和高度角信息；同时，对各基站接收的GNSS信号进行处理，如果卫星信号发生明显变化，对其进行标记处理；通过计算GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站的起始时刻与结束时刻，判断目标的航向。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种基于GNSS前向散射特性的多基站目标航向反演方法，包括以下步骤：

步骤一、在探测区域内布设多个组网的地面基站，对各基站进行标记处理，并提取其位置信息；

步骤二、当目标经过探测区域时，对各基站接收到的GNSS卫星信号进行实时采集，并对各基站采集的GNSS卫星信号数据进行捕获和跟踪处理，对跟踪的卫星进行GNSS卫星信号幅值计算；

步骤三、如果GNSS卫星信号幅值发生明显变化，则判断目标经过了GNSS卫星信号幅值发生明显变化的卫星与采集到GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站的连线附近，提取GNSS卫星信号幅值发生明显变化的卫星的编号，并计算目标经过各采集到GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站的起始时刻与结束时刻；

步骤四、结合目标经过各采集到GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站的起始时刻与结束时刻的卫星星空图，提取GNSS卫星信号幅值发生明显变化的卫星的方位角和高度角；根据GNSS前向散射特性目标探测的原理，由采集到GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站判断目标的运动范围；

步骤五、综合各个采集到GNSS卫星信号幅值发生明显变化的基站判断目标的运动范围，得到最终目标的运动范围；假设布设的基站中，有两个或多个基站监测到同一个GNSS卫星信号幅值变化，则选择各基站中该颗卫星的GNSS卫星信号幅值发生明显变化的起始时刻作为判断标准，计算目标的运动方向。