[发明专利]一种用于艇载台风雷达宽刈幅观测的海杂波定量分析方法

权利要求书

1.一种用于艇载台风雷达宽刈幅观测的海杂波定量分析方法，其特征在于，包括：

步骤1，建立艇载雷达观测台风的几何模型；

步骤2，基于观测几何，计算经天线主瓣返回的海杂波分布高度及功率，以及经天线旁瓣返回的海杂波分布高度及功率；

步骤3，确定距离旁瓣影响范围，结合海杂波和距离旁瓣影响，计算得到各距离单元内的海杂波回波功率；

步骤4，计算各距离单元内台风回波功率，通过台风回波功率除以海杂波回波功率，得到信杂比；

步骤5，基于信杂比计算距离单元内台风回波信号和海杂波的功率谱分布。

2.如权利要求1所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，所述步骤1包括：

平台以速度V_p沿固定方向运动，以平台运动方向为y轴，交轨方向为x轴，垂直地面方向为z轴，建立艇载雷达观测台风的几何模型。

3.如权利要求2所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，在所述步骤2之前，还包括：设置雷达参数，划定雷达距离单元大小，设定台风模型参数、海杂波归一化后向散射截面模型参数。

4.如权利要求3所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，雷达高度记为h，确定雷达波束的入射角θ及方位角雷达参数包括：发射功率P_t，雷达波长λ，天线增益G₀，天线垂直波束宽度θ₀、天线水平波束宽度

划定距离单元大小为：R_c＝c/(2B)，其中c为光速，B为信号带宽；

台风模型参数包括：不同入射角、不同高度处台风内部反射率因子Z及衰减系数α_r；

海杂波归一化后向散射截面模型参数包括：不同入射角下台风内部海杂波的NRCS。

5.如权利要求1-4任一项所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21，天线主瓣返回的海杂波表示天线主瓣照射到的海面区域产生的回波；根据观测几何，计算天线主瓣返回的海杂波的影响高度为：

式中，θ为入射角，表示波束与天底点方向的夹角，d(θ)表示入射角为θ时，沿主波束方向，雷达到海面的距离；主瓣杂波区的最小高度为0，即地表；

距离单元内的，天线主瓣返回的海杂波功率为：

式中，σ⁰为海面NRCS，A_c为距离单元对应的海面杂波面积，表示信号衰减，r₀表示雷达到距离单元的距离；

步骤22，天线旁瓣返回的海杂波表示与目标等距离的海面区域经天线旁瓣返回海面回波，其影响的最大高度为：

距离单元内，天线旁瓣返回的海杂波功率为：

其中，θ_in、θ_out分别为海面旁瓣杂波环的内、外锥角：

F(θ)为杂波环内天线方向图对方位向的积分：

式中为天线方向图。

6.如权利要求5所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，当入射角θ小于2.4°时：当入射角θ大于等于2.4°时：

7.如权利要求5所述的海杂波定量分析方法，其特征在于，所述步骤3包括：

距离旁瓣影响的距离单元个数为：M＝BT_p，其中，T_p为信号脉宽，B为信号带宽；

在距离旁瓣影响后，入射角为θ时，第n个距离单元内海杂波回波功率为：

其中，

式中，h(θ,n)表示入射角为θ时，第n个距离单元到海面的垂直高度，q(i)为距离旁瓣电平。