[发明专利]一种低成本高精度的雷达方位测量方法

说明书

本发明公开了一种低成本高精度的雷达方位测量方法，该方法包括：配置光电码盘的步骤：在码盘外缘依次间隔地设置若叶片并且各叶片间形成了供光线穿过的窗口，角度配置的步骤：根据码盘的叶片数量确定每一叶片所对应的角度值A；方位测量的步骤：分别记录目标的出现角度值C_in和消失角度值C_out，并根据目标出现和目标消失的角度的中间角来进一步确认目标的精确角度C_T。该方法结合调节雷达转速的简易码盘光电信号，在不增加硬件成本的情况下，减小的方位误差，提高了目标方位精度；从而实现在使用低成本零部件的情况下，也能实现1°甚至更高的角分辨率。并且，还通过码盘分度值和采集细分频次的设置极大地提高了该方法的实测方位精度。

技术领域

本发明属于雷达目标定位领域，具体涉及一种低成本高精度的雷达方位测量方法。

背景技术

雷达，是英文Radar的音译，意思为“无线电探测和测距”，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置；因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，其发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

当前雷达中，雷达朝向与目标信号出现的方位之间仅有松散的联系，通常使用零位和转速来估计目标的方位，从而导致雷达成像中目标方位有一定角度的偏差，目标间的距离也会被拉伸或者压缩。从而使得最终获得的探测结果与实际值有较大出入，影响其探测精度。

针对这一问题，现有技术中人们通过改变雷达波长或是增加专用的分析软件对雷达波进行分析处理，以期克服这一问题。

然而，这些解决方案的实现成本和技术复杂度相较于传统雷达是明显增加的，因此并不能得到广泛的应用，仅在一起特定的领域有应用而不能全面推广，对于本领域技术人员来说，开发一种成本低、易推广并且探测精度高的测量方法是亟需解决的实际问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用简易码盘提高目标方位精度的低成本、高精度的雷达方位测量方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的方案是：

一种低成本、高精度的雷达方位测量方法，其特征在于，所述方法包括：

配置光电码盘的步骤，在码盘外缘依次间隔地设置若叶片，各叶片间形成了供光线穿过的窗口；码盘中心与雷达天线转轴同心地固定，以使得码盘与天线同步旋转。并于码盘的上、下方分别配置光源和传感器，使得叶片位于两间之间。

角度配置的步骤，根据码盘的叶片数量确定每一叶片所对应的角度值，码盘分度越细，则精度越高，细分后的角度A为：

A＝360°/N

其中，N为码盘分度，其为叶片数量的两倍。

方位测量的步骤，分别记录目标的出现角度值C_in和消失角度值C_out，可以认为雷达波束角固定，我们可以使用目标出现和目标消失的角度的中间角来进一步确认目标的精确角度C_T，C_T为：

C_T＝(C_in+C_out)/2

其中，C_in为目标出现角度，C_out为目标消失角度。

优选地，角度配置的步骤还进一步包括角度细分的步骤，即在一个码盘分度里多次采样，再一次将角度细分，而将实际的分度值成倍地提高；由于在较短时间内，雷达天线转速变化较小，可以近似的认为这样的细分是均匀的。再次细分后的角度B为：

B＝A/Ns

其中，Ns为每个A角度内采样次数(即细分值)，其为自然数。