[发明专利]一种雷达初始定向方法

权利要求书

1.一种雷达初始定向方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：建立平面坐标系，平面坐标系以北方向为X轴正方向，东方向为Y轴正方向；

步骤S2：安装雷达，并在待监测位置沿雷达扫描的角度向布设K个角反射器，定义角反射器和雷达的连线与X轴正方向的夹角为该角反射器的方位角α；

步骤S3：利用三维建模技术对整个项目区域进行建模，生成用步骤S1的平面坐标系表达的三维模型，通过三维模型选取角反射器的平面坐标；

步骤S4：基于选取的角反射器的的平面坐标，计算角反射器的方位角的修正值；

步骤S5：基于方位角的修正值计算出角反射器的初始方位角，通过角反射器的初始方位角确定雷达的初始方位角。

2.根据权利要求1所述的雷达初始定向方法，其特征在于，所述步骤S2中，在雷达安装前，在监测墩正中间埋设有强制对中器，在强制对中器上安装GNSS天线，接收不少于2小时GNSS信号，对GNSS数据进行后处理得到雷达安装点位的坐标，将雷达安装至监测墩上；

沿雷达的角度向顺时针对K个角反射器进行依次编号，其中K≥2且角反射器布设规则需满足如下条件：

在雷达监测的距离向上，存在至少两个角反射器的分布距离不小于1/2雷达距离向监测范围；

在雷达监测的角度向上，存在至少两个角反射器的分布角度不小于1/2雷达角度向监测范围；

任意两个角反射器在距离向上的分布不小于100倍的雷达距离分辨率；

任意两个角反射器在角度向上的分布不小于100倍的雷达角度分辨率。

3.根据权利要求1或2所述的雷达初始定向方法，其特征在于，所述步骤S4包括步骤S4.1：基于在步骤S3中选取的角反射器的平面坐标，计算在角度向相邻的两个角反射器与雷达构成的夹角的闭合误差；

步骤S4.2：基于闭合误差计算步骤S4.1中所述夹角的改正数，并通过改正数计算得到该夹角经过改正后的角度；

步骤S4.3：通过改正后的角度计算出角反射器对应的方位角α的修正值。

4.根据权利要求3所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S4.1中，闭合误差Δβ如式1)所示：

其中，βi(i+1)表示在角度向相邻的第i个角反射器和第i+1个角反射器与雷达构成的夹角；β1K表示第1个角反射器和第K个角反射器与雷达构成的夹角。

5.根据权利要求4所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S4.2中，所述夹角的改正数Δβ′_i如式2)所示：

6.根据权利要求5所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S4.2中，改正后的角度βi(i+1)'如式3)所示：

βi(i+1)′＝βi(i+1)+Δβ′_i 3)；

其中，i依次取1,2,…K-1。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S4.3中，通过改正后的角度计算所有角反射器对应的方位角α的修正值如式4)所示：

其中，α′_i表示第i个角反射器的方位角的修正值；α_i表示第i个角反射器的方位角；βj(j+1)'表示在角度向相邻的第j个角反射器和第j+1个角反射器与雷达构成的夹角经过改正后的角度。

8.根据权利要求7所述的雷达初始定向方法，其特征在于，在每次计算相邻两个角反射器与雷达构成的夹角时，均在三维模型中重新选取角反射器的平面坐标进行计算。

9.根据权利要求7所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S5中，角反射器i的初始方位角αⁱ₀如式5)所示：

c_i表示在雷达扫描结果中，第i个角反射器所处单元格的角度向编号；Δθ表示雷达的角度分辨率。

10.根据权利要求9所述的雷达初始定向方法，其特征在于，步骤S5中，雷达的初始方位角α₀如式6)所示：

其中，K表示角反射器的总数量。