[发明专利]雷达组网系统的空间配准方法

摘要

本发明提出一种雷达组网系统的空间配准方法，主要解决现有雷达组网系统信号融合时空间配准的能量损失较大、配准效果不佳问题。其技术方案是1)设定监视区域，选定监视区域中心点作为初始栅格单元的中心点；2)根据雷达组网系统内各雷达波束指向选出照射到监视区域的雷达；3)计算所述各雷达在所述中心点处形成的初始空间分辨单元信息；4)计算所述各雷达初始空间分辨单元的融合区域的协方差矩阵；5)计算初始栅格单元的大小和对应的旋转矩阵；6)根据初始栅格单元对监视区域进行栅格划分；7)将划分出的网格单元分别对应到各雷达的接收通道和距离单元，完成空间配准。本发明能量损失小，性能优异，可用于目标检测中的信号融合。

主权项

一种雷达组网系统的空间配准方法，所述雷达组网系统内包含多部雷达，其实现步骤包括如下：1)设定雷达组网系统的监视区域，选定监视区域中心点作为初始栅格单元的中心点；2)根据雷达组网系统内各雷达波束指向选出照射到监视区域的雷达；3)计算雷达组网系统内各雷达在监视区域中心点处形成的初始空间分辨单元信息以及初始栅格单元中心点相对于指向监视区域的各雷达的方位角θi和俯仰角其中1≤i≤N,N表示所述指向监视区域的雷达总数；4)将每个雷达的初始空间分辨单元近似为椭球形状，计算该椭球区域的协方差矩阵Ci，其中1≤i≤N,N表示所述指向监视区域的雷达总数；5)计算初始栅格单元的大小和对应的旋转矩阵P；5a)根据各椭球区域的协方差矩阵Ci，计算各椭球相交区域的协方差矩阵C：其中，(·)‑1表示矩阵求逆运算，ki表示所述指向监视区域的第i部雷达对应的椭球区域的协方差矩阵的权重系数，ki的取值依据行列式最小准则确定；5b)对各椭球相交区域的协方差矩阵C进行特征值分解，C＝VDV‑1，得到特征值矩阵D和特征向量矩阵V；根据特征值矩阵D得到初始栅格单元的大小为：其中，的对角线元素表示初始栅格单元三维尺寸，m表示松弛因子，m的取值由雷达参数和布站情形确定；5c)根据特征向量矩阵V的正交特性，将C＝VDV‑1变换为：C＝(V‑1)TDV‑1，得到初始栅格单元对应的旋转矩阵为：P＝V‑1其中(·)Τ表示矩阵的转置运算；6)根据初始栅格单元的大小和对应的旋转矩阵P，将监视区域划分为E个格网单元；7)完成空间配准：根据指向监视区域的每个雷达与E个格网单元的角度关系，将每个格网单元对应到该雷达的接收通道；根据指向监视区域的每个雷达与E个格网单元的距离关系，将每个划分出的格网单元对应到该雷达的距离单元。