[发明专利]一种实际环境下低慢小圆周扫描雷达探测最大距离图获取方法

权利要求书

1.一种实际环境下低慢小圆周扫描雷达探测最大距离图获取方法，其特征在于：包括下述步骤：

S1.根据下式，计算雷达的探测范围(PD＝0.8，σ＝0.0025m²)

上式中：所有单位均是标准单位，

R_max——自由空间雷达最大探测距离，单位m

P_T——发射机的平均功率，单位kw

G_T——发射天线增益，单位dB

G_R——接收天线增益，单位dB

c——电磁传播速度，取c＝3*10⁸m/s

σ——目标的雷达截面积，单位m²

P_d——目标检测概率，通常80％

S_min——接收机最小可检测信号功率，或者制接收敏感设备的敏感门限，单位dBw

f——雷达工作频率MHz；

S2.以雷达为中心，规划无人机航线，航线围绕最远探测距离R_max做蛇形圆圈运动，若雷达理论探测距离为R_max米，则无人机围绕R_max米的圆心做蛇形机动飞行，蛇形机动的径向距离可取理论雷达探测距离的R_max10％左右，蛇形机动的峰峰距离取理论雷达探测距离的5％到10％，记R_{max_old}＝R_max；

S3.雷达开机；

S4.设定无人机飞行高度为h₀；

S5.无人机按照规划的航线飞行，无人机保持匀速飞行，飞行速度保持在5米/秒左右；

S6.无人机飞行的同时，记录雷达探测到无人机轨迹点数据；

S7.统计每个扇区内雷达航迹点数N‘_i，记录无人机飞越每个扇区的时间为t_i秒，雷达天线的扫描转速为ω转/分钟，记N_i＝floor(60t_i/ω)。floor为向下取整；

S8.区分不同情况，调整无人机飞行距离：

第一种情况：若该扇区雷达航迹点数少于0.8×N_i，即0.8×N_iN‘_i，则增加无人机的飞行距离至R’_{max_next}，执行第(6)步；

R’_{max_next}＝110％×R_{max_old}

R_{max_old}＝R'_{max_next}

第二种情况：若该扇区雷达航迹点数大于0.9×N_i，即0.9×N_iN‘_i，则减少无人机的飞行距离至R’_{max_next}，执行第(6)步；

R’_{max_next}＝90％×R_{max_old}

R_{max_old}＝R'_{max_next}

第三种情况：若该扇区雷达航迹点数位于0.8×N_i和0.9×N_i之间，即0.8×N_iN‘_i0.9×N_i，则执行第(9)步；

S9.将雷达上记录的无人机航迹点进行整理，记为{[ρ₀,r₀],[ρ₁,r₁],……,[ρ_m,r_m]}

S10.将雷达水平空域按照6°的角度进行均匀划分，在每个角度内取的航迹点，取距离最大的航迹点，若该角度内无航迹点，则取相邻角度区域内的最大航迹点，这样得到航迹点序列：

{[ρ₀,r₀],[ρ₁,r₁],……,[ρ₅₉,r₅₉]}

S11.根据下式，在0到360度范围内，计算任意一个角度的雷达探测距离：

p(t)＝b₁P_i-2+b₂P_i-1+b₃P_i+b₄P_i+1

P_i＝[ρ_i,r_i]

其中，t＝ρ_i-1+u(ρ_i-ρ_i-1),u∈[0,1]

b₁＝0.5×(-t³+2t²-t)

b₂＝0.5×(3t³-5t²+2)

b₃＝0.5×(-3t³+4t²+t)

b₁＝0.5×(t³-t²)

S12.将0到360度的数据的最大探测区域绘制出来，得到高度为h₀时的雷达威力图；

S13.改变无人机高度h_i，重复S5到S12，则得到任意高度雷达探测距离图。