[发明专利]基于海面目标空间约束的距离测量异常判别方法

说明书

本发明涉及基于海面目标空间约束的距离测量异常判别方法，属于雷达抗干扰技术领域。通过将直接测量得到的目标距离与通过角度测量并结合空间几何关系计算得到的目标距离进行对比分析，判断目标是否位于海面上，从而能够剔除距离测量异常的假目标，并通过对匹配误差区的分析可得到距离和时延门限对假目标的判断起到辅助作用，获得真实目标的位置和轨迹。所述方法利用了海面目标的空间条件进行计算分析，算法简单有效，易于实现，不依托于具体的假目标形式，对距离测量异常的目标均可进行判别，应用场景广泛；减少了复杂的信号处理，降低了计算量，提高了效率。

技术领域

本发明涉及基于海面目标空间约束的距离测量异常判别方法，属于抗干扰技术领域。

背景技术

雷达已成为现代战争中获取位置信息时使用最广泛、地位最重要的探测装备，是电子对抗中决定胜负的基础因素，却面临着日益复杂的电磁环境，特别是海面目标探测雷达，除时变非平稳的海杂波之外，同时还面临着各种类型的电磁干扰信号，大多数电磁干扰均采用基于DRFM(数字射频存储器)的方式即对空间雷达信号进行接收，然后存储，通过特定延时转发接收信号形成延时转发干扰。

延时转发干扰能够对雷达产生欺骗作用，达到保护真实目标的目的。延时转发干扰易于产生，欺骗性强，在作战中被频繁使用。常见的延时转发干扰有距离拖引干扰和距离假目标干扰等，其工作原理是当干扰机接收到目标信号后，立即发送与目标信号在脉冲宽度、脉冲重复频率以及脉冲载频等参数上保持一致，但在时间延迟上与真实目标回波信号不同的干扰信号对雷达进行欺骗。同时，一般干扰机采用较大的发射功率，使干扰信号幅度大于目标回波信号。

延时转发类干扰形成的假目标逼真度很强，仅通过时域和频域等维度难以对假目标进行识别。为了对抗延时转发类干扰，国内外学者提出了很多好的算法，对于距离假目标的干扰与识别，有学者根据长基线条件下真实目标具有各向异性，有源假目标具有各向同性对假目标与真实目标进行区分，但该方法只对假目标个数为一的情况进行考虑，当假目标个数增加时，运算量明显增大；还可以通过使用非线性最小估计的方法，利用真实目标的动力学模型与滤波状态方程相匹配的特点识别假目标干扰，但该方法也只能针对识别单个假目标干扰；利用极化域特征可以对假目标进行鉴别，但该方法建立在假目标与目标极化特性具有很大差别的基础上；距离拖引干扰是最为常见的延时转发类干扰，有学者使用χ²检验距离拖引干扰的算法，该方法在对RGPO干扰的检测中得到了广泛的应用，但该方法当杂波较大或者目标的RCS较小时，检测干扰的成功率不能够得到保障；使用三阈值检验的方法，能够在杂波存在的情况下对抗RGPO干扰，但杂波的大小受到限制，当环境条件较为恶劣时检测性能会下降；将该方法与MPDAF的方法结合可以消除干扰测量对，但该方法建立在RGPO已经判别出来的基础上；使用基于交互式多模型的目标跟踪方法能够实现对目标的跟踪，对机载火控雷达可能受到的距离拖引干扰进行对抗，但该方法是通过使用估计的目标和噪声干扰的平均功率再进行航迹检测概率的估计，而平均功率又受到多方面因素的影响，因此准确程度受到了一定的影响。由于数字射频存储器(DRFM)能够在很短的时间内实现对目标信号的采样并调制出干扰信号，因此越来越多的应用于电子战中，因此通过由DRFM量化导致距离拖引干扰信号与目标信号之间会产生的细微中心频率频移这一特点实现干扰的识别与抑制，但该方法只能用于特定信噪比范围内干扰的检测，当信噪较小时，该方法不能有效的检测到距离拖引干扰,有学者通过应用纽曼-皮尔逊(NP)准则和混合NP-MAP准则，提出了两种不同的两块检测/分类算法并比较了两种算法性能，但该方法只适用于相位量化数较低的情况，在相位量化数较多的情况下不能得到良好的检测性能；对于组合干扰中的距离-速度同步拖引干扰，在双谱变换的基础上使用综合特征提取算法识别干扰，但其中设定阈值来降低特征维数的方法没有明确的理论依据。

针对海面目标探测面临的各种延时转发雷达干扰，以上方法均只能针对特定的干扰类型进行对抗，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有对抗延时转发干扰需要进行复杂信号处理的技术缺陷，基于海面目标空间约束的距离测量异常判别方法。