[发明专利]一种基于DEM的雷达遮蔽角计算方法及系统

说明书

本申请实施例公开了一种基于DEM的雷达遮蔽角计算方法及系统，其中所述方法包括：针对目标DEM文件进行预处理；根据目标雷达部署位置和探测距离，计算目标雷达探测范围的经纬范围，并获取所述经纬范围的覆盖的目标DEM文件；根据所述探测距离和视线距离确定限制距离，所述视线距离是根据目标雷达高度和地形最高点确定的；以所述目标雷达部署位置为原点、所述限制距离为半径、与正北夹角为方位角，以设定角度间隔在0度至360度方位采样取点，计算各方位上的雷达遮蔽角。在保证精度的同时减少计算量，同时使用GPU并行计算，实现充分利用高性能硬件资源，减少了计算耗时。

技术领域

本申请实施例涉及雷达技术领域，具体涉及一种基于DEM的雷达遮蔽角计算方法及系统。

背景技术

军用雷达在作战过程中担负着发现来袭敌方目标的任务，其发现目标的能力不仅与雷达自身性能及来袭目标特性相关，还与雷达部署阵地周围环境密切相关。遮蔽角是指视线与障碍物顶端的连线和地平线之间的夹角，当雷达天线的高低角小于这个角度时，由于地形遮挡雷达将无法发现目标。通过遮蔽角计算可以得到地形阻挡雷达信号传播而形成的探测盲区。

在军用仿真系统中，为合理部署雷达提高其作战能力，通常利用数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)获取地形数据计算雷达遮蔽角，让仿真人员直观了解雷达拟部署区域周围阵地环境的遮挡情况。目前遮蔽角计算存在问题：一是由于DEM数据量庞大，在使用时存在加载耗时大、占用内存多等问题。二是遮蔽角计算需要进行大量的地形采样点运算，已有方式计算耗时大。

如何解决DEM加载耗时大、占用内存多、遮蔽角计算耗时大的问题，是目前面临的难题。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种基于DEM的雷达遮蔽角计算方法及系统，以解决现有技术中DEM加载耗时大、占用内存多、遮蔽角计算耗时大的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于DEM的雷达遮蔽角计算方法，所述方法包括：

针对目标DEM文件进行预处理，所述预处理包括文件格式二进制转换和添加二维索引标识；

根据目标雷达部署位置和探测距离，计算目标雷达探测范围的经纬范围，并获取所述经纬范围的覆盖的目标DEM文件；

根据所述探测距离和视线距离确定限制距离，所述视线距离是根据目标雷达高度和地形最高点确定的；

以所述目标雷达部署位置为原点、所述限制距离为半径、与正北夹角为方位角，以设定角度间隔在0度至360度方位采样取点，计算各方位上的雷达遮蔽角；

其中，所述计算各方位上的雷达遮蔽角采用GPU分为两层并行执行，第一层并行设置在若干个DEM地形块之间，第二层并行设置在每个DEM地形块上若干个采样点之间。

可选地，所述以所述目标雷达部署位置为原点、所述限制距离为半径、与正北夹角为方位角，以设定角度间隔在0度至360度方位采样取点，计算各方位上的雷达遮蔽角，包括：

根据原点、半径和方位角求得方位线段；

在所述方位线段上以设定距离间隔采样取点；

计算每个采样点处地表位置与目标雷达位置的连线和地平面的夹角；

将各采样点的夹角的最大值确定为雷达遮蔽角。

可选地，所述采样取点的设定距离间隔为地形数据精度的一半，远距离的采样取点的设定距离间隔为地形数据精度的两倍，所述地形数据为经纬范围。

可选地，所述方法还包括：将各方位上的雷达遮蔽角从GPU发送至CPU，以雷达图的形式绘制雷达遮蔽角，并释放目标DEM文件占用的内存。