[发明专利]一种雷达截面积实时估计算法

说明书

本发明提出了一种雷达截面积实时估计算法，属于雷达数据处理领域，包括步骤1：基于已知RCS的参考目标测量各波形模式的RCS系数；步骤2：基于已知的衰减－距离映射，以及一次点迹对应的波形模式的参数和一次点迹信息中的距离、回波能量等信息，计算得到该一次点迹的RCS；步骤3：当一次点迹与航迹关联上后，采用递推滤波器更新航迹最新点迹的RCS。本发明中RCS系数不仅考虑了传统雷达方程中的距离、回波能量等参数，而且考虑了不同波形模式的脉宽、相参累积次数等参数，此外，RCS系数的测量不需要暗室，可通过外场试验获取，并且得到一个波形模式的RCS系数即可得到其他波形模式的RCS系数。因此，本发明具有操作便捷、实用性好、估计精度高等优势。

技术领域

本发明涉及雷达数据处理领域，尤其涉及一种雷达截面积实时估计算法。

背景技术

如何正确识别无人机、人、车等目标是当前反无人机雷达的研究热点，分类识别问题的关键是选取能够较好区分目标的特征统计量，雷达截面积(Radar Cross Section,RCS)可以表征目标的散射特性，不同目标的RCS区别明显，因此RCS非常适合用于目标识别。

《雷达手册》中给出RCS的正式定义为：

式中，E₀表示照射到目标上的入射波的电场强度；E_s表示雷达所在处散射波的电场强度；R的典型取值维雷达到目标的距离。

现有的实时估计目标RCS的成果主要包括：专利文献《一种雷达跟踪状态下预测目标RCS的方法》(申请号：CN201410289649，公开号：CN104076342)主要介绍的是利用回波幅度和距离信息预测下一时刻的RCS；专利文献《一种基于位置指纹的高空目标飞行高度和雷达截面积估计方法》(申请号：CN201510325672，公开号：CN105116393)利用位置信息和回波幅度估计，重点介绍的是位置信息的获取；[谢建民等，2007]的《多脉冲雷达目标RCS特性测量》(昆明理工大学学报(理工版),2007(04):9-12.)一文基于雷达方程推导了RCS测量方法，但是脉冲多普勒体制的雷达中，雷达方程还需要考虑不同波形模式下的脉冲宽度、相参累积次数等参数。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提出一种雷达截面积实时估计算法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种雷达截面积实时估计算法，包括以下步骤：

步骤1：基于已知RCS的参考目标测量各波形模式的RCS系数；

步骤2：基于已知的衰减－距离映射，以及一次点迹对应的波形模式的参数和一次点迹信息中的距离、回波能量等信息，计算得到该一次点迹的RCS；

步骤3：当一次点迹与航迹关联上后，采用递推滤波器更新航迹最新点迹的RCS。

进一步的，所述步骤1所述的RCS系数，其计算公式为：

式中，α_i为第i个波形模式的RCS系数；τ_i为第i个波形模式的发射信号脉冲宽度，单位为秒(s)；N_i是第i个波形模式的相参积累的脉冲数，无量纲；d_r为测试参考目标时的接收机衰减器的总衰减，无量纲；τ_r为测试参考目标时的波形模式的发射信号脉冲宽度，单位为秒(s)；N_r是测试参考目标时的波形模式的相参积累的脉冲数，无量纲；R_r是参考目标与雷达之间的直线距离，单位为米(m)；P_r为参考目标的回波功率，单位为瓦(W)；σ₀为参考目标的RCS，单位为平方米(m²)。

进一步的，所述步骤1所述的RCS系数，其测量方法为：